工程力學(xué)教案

　　《工程力學(xué)》主要講授靜力學(xué)的基本內(nèi)容和軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、應(yīng)力狀態(tài)理論、強(qiáng)度理論、壓桿穩(wěn)定、組合變形等主要內(nèi)容，該課程是電氣工程，安全工程、測(cè)繪工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程、掌握本專業(yè)技術(shù)所必備的理論基礎(chǔ)。以下是工程力學(xué)教案，歡迎閱讀。

　　一、課程目的與任務(wù)

　　掌握力系的簡(jiǎn)化與平衡的基本理論，構(gòu)筑作為工程技術(shù)根基的知識(shí)結(jié)構(gòu)；通過(guò)揭示桿件強(qiáng)度、剛度等知識(shí)發(fā)生過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力；以理論分析為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力；發(fā)揮其它課程不可替代的綜合素質(zhì)教育作用。

　　二、教學(xué)基本要求

　　1．掌握工程對(duì)象中力、力矩、力偶等基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計(jì)算力的投影、力對(duì)點(diǎn)之矩。

　　2．掌握約束的概念和各種常見(jiàn)約束力的性質(zhì)；能熟練地畫出單個(gè)剛體及剛體系的受力圖。

　　3．掌握各種類型力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果；掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計(jì)算各類力系的主矢和主矩。

　　4．掌握各種類型力系的平衡條件；能熟練利用平衡方程求解單個(gè)剛體和剛體系的平衡問(wèn)題。

　　5．理解材料力學(xué)的任務(wù)、變形固體的基本假設(shè)和基本變形的特征；掌握正應(yīng)力和切應(yīng)力、正應(yīng)變和切應(yīng)變的概念。

　　6．掌握截面法；熟練運(yùn)用截面法求解桿件（一維桿件）各種變形的內(nèi)力（軸力、扭矩、剪力和彎矩）及內(nèi)力方程；掌握彎曲時(shí)的載荷集度、剪力和彎矩的微分關(guān)系及其應(yīng)用；熟練繪制內(nèi)力圖。

　　7．掌握直桿在軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面的應(yīng)力計(jì)算；了解安全因數(shù)及許用應(yīng)力的確定，熟練進(jìn)行強(qiáng)度校核、截面設(shè)計(jì)和許用載荷的計(jì)算。

　　8．掌握胡克定律，了解泊松比，掌握直桿在軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形計(jì)算。

　　9．掌握剪切和擠壓（工程）實(shí)用計(jì)算。

　　10．掌握扭轉(zhuǎn)時(shí)外力偶矩的'換算；掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的切應(yīng)力與變形計(jì)算；熟練進(jìn)行扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。

　　11．掌握純彎曲、平面彎曲、對(duì)稱彎曲和橫力彎曲的概念；掌握彎曲正應(yīng)力公式；熟練進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算；掌握桿件的斜彎曲、彎拉（壓）組合變形的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算。

　　12．掌握梁的撓曲線近似微分方程和積分法，了解疊加法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角。

　　三、教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　1．繪制物體受力分析圖；

　　2．力線平移定理及力系的平衡方程及其應(yīng)用；

　　3．軸向拉壓的強(qiáng)度條件、靜定桁架節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算；

　　4．圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的切應(yīng)力與相對(duì)扭轉(zhuǎn)角及扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度條件；

　　5．平面對(duì)稱彎曲的內(nèi)力圖及利用載荷集度、剪力方程和彎矩方程的微分關(guān)系、積分關(guān)系和突變關(guān)系繪制梁的內(nèi)力圖；

　　6．平面對(duì)稱彎曲梁的彎曲正應(yīng)力及梁變形的積分法和疊加法。

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　1．平面力系物系平衡問(wèn)題的解法；

　　2．簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算及靜定桁架節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算；

　　3．平面對(duì)稱彎曲的內(nèi)力圖及利用載荷集度、剪力方程和彎矩方程的微分關(guān)系、積分關(guān)系和突變關(guān)系繪制梁的內(nèi)力圖；

　　4．計(jì)算梁變形的積分法和疊加法。

　　四、課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

　　第一部分  靜力學(xué)基本概念與公理（4學(xué)時(shí)）

　　1．靜力學(xué)基本概念與公理

　　2．約束和約束力

　　3．受力圖

　　第二部分 匯交力系（1學(xué)時(shí)）

　　1．匯交力系的合成

　　2．匯交力系的平衡條件

　　第三部分 力偶系（1學(xué)時(shí)）

　　1．力對(duì)點(diǎn)之矩矢

　　2．力對(duì)軸之矩

　　3．力偶矩矢

　　4．力偶等效條件和性質(zhì)

　　5．力偶系的合成和平衡條件

　　第四部分 平面任意力系（8學(xué)時(shí)）

　　1．力的平移

　　2．平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化

　　3．平面任意力系的平衡條件

　　4．剛體系的平衡

　　5．靜定與靜不定問(wèn)題的概念

　　第五部分 緒論（2學(xué)時(shí)）

　　1．材料力學(xué)的研究對(duì)象

　　2．材料力學(xué)的基本假設(shè)

　　3．外力與內(nèi)力

　　4．正應(yīng)力與切應(yīng)力

　　5．正應(yīng)變與切應(yīng)變

　　第六部分 軸向拉伸與壓縮（含實(shí)驗(yàn)共10學(xué)時(shí)）

　　1．基本概念

　　2．軸力與軸力圖

　　3．拉壓桿的應(yīng)力與圣維南原理

　　4．材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能

　　5．應(yīng)力集中概念

　　6．失效、許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件

　　7．胡克定律與拉壓桿的變形

　　8．簡(jiǎn)單拉壓靜不定問(wèn)題

　　9．連接部分的強(qiáng)度計(jì)算

　　第七部分 扭轉(zhuǎn)（6學(xué)時(shí)）

　　1．基本概念

　　2．動(dòng)力傳遞與扭矩

　　3．切應(yīng)力互等定理與剪切胡克定律

　　4．圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上的應(yīng)力

　　5．極慣性矩與抗扭截面系數(shù)

　　6．圓軸扭轉(zhuǎn)破壞與強(qiáng)度條件

　　7．圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件

　　第八部分 彎曲內(nèi)力（2學(xué)時(shí)）

　　1．基本概念

　　2．梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖

　　3．剪力與彎矩

　　4．剪力、彎矩方程和剪力、彎矩圖

　　5．剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系

　　第九部分 彎曲應(yīng)力（6學(xué)時(shí)）

　　1．基本概念

　　2．平面對(duì)稱彎曲正應(yīng)力

　　3．慣性矩與平行移軸定理

　　4．平面對(duì)稱彎曲矩形截面切應(yīng)力

　　5．梁的強(qiáng)度條件

　　6．梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)

　　7．雙對(duì)稱截面梁的非對(duì)稱彎曲

　　8．彎拉（壓）組合

　　第十部分 彎曲變形（含實(shí)驗(yàn)共6學(xué)時(shí)）

　　1．工程中的彎曲變形問(wèn)題

　　2．撓曲線近似微分方程

　　3．用積分法、疊加法求彎曲變形

　　4．簡(jiǎn)單超靜定梁

　　5．梁的剛度條件和合理剛度設(shè)計(jì)

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