《工程力学》A课程教学大纲

一、课程基本情况

中文名称: 工程力学A

英文名称: Engineering Mechanics A

课 程 号: 0220054

授课对象: (能源与动力工程、建筑环境与能源、测绘工程、建筑环境与能源、给排水科学与工程、环境工程)等专业本科生

开课学期: 3学期

学 时 数: 72(含4学时实验)

学 分 数: 4.5

课程性质: 专业基础课

考核方式: 给排水科学与工程专业为考查,其他专业为考试

先修课程: 高等数学

后续课程: 工程热力学、机械设计基础

开课教研室:力学教研室

执 笔 人: 崔亚平

二.课程教学目标

1.任务和地位

本课程是安全、管理、环工、建环、热能专业的一门专业基础课。通过本课程的学习,使学生初步掌握固体静力学的基本理论和计算方法,掌握基本构件的强度、刚度和稳定性的计算,熟练掌握静定结构的内力计算,并能熟练绘制内力图。为从事建筑工程施工管理中构件的设计计算奠定必要的力学基础,也为后续的专业基础课和专业课打下一定的基础。同时,所学知识可应用于解决工程实际问题。

2.知识要求

本课程要求学生具备高等数学的基础知识,这样才能顺利掌握本课程所学内容。学生应掌握逻辑分析的基本方法和具备理论计算的基本能力。

3.能力要求

要求学生全面系统地掌握物体平衡的基本概念及计算方法,了解杆件受拉、压时的力学性质,具备对杆件进行强度、刚度及稳定性计算的能力。

学生应对本学科的最新理论和发展动态有所了解,自觉将所学知识与工程实际问题结合起来。

三、教学内容的基本要求和学时分配

1.教学内容

1)平面汇交力系

平面汇交力系合成与平衡的几何法和解析法。

2)平面任意力系

平面力系向一点简化,应用平衡方程求解物体及物体系的平衡问题。

3)轴向拉压杆变形

轴向拉压杆的强度和变形计算方法。

4)扭转

功率、转速与扭转间关系,掌握实心和空心圆截面杆扭转时强度和变形计算方法,圆柱形密圈弹簧计算方法。

5)受弯构件的内力及应力

梁的内力计算和内力图画法,截面梁的正应力强度计算方法,梁的切应力强度及刚度计算。

6)梁弯曲时的位移

挠度、转角和挠曲线的近似微分方程,能用积分法和叠加法求挠度和转角的计算。

7)应力状态

应力状态的概念,平面应力状态下任意斜截面上的应力的计算,解析法和应力圆求主平面方位、主应力大小、最大切应力。空间应力状态。三向应力弹性常数EG、μ间的关系。广义虎克定律体。积改变比能、形状改变比能。

8)强度理论与组合变形

强度理论的概念,四个强度理论相当应力及其应用。组合变形的概念。斜弯曲、拉伸(压缩)与弯曲、偏心压缩、弯扭组合的变形计算。

9)压杆稳定

杆稳定的概念,压杆稳定的实用计算法。

2.教学要求

1)熟练掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和解析法。

2)掌握平面力系向一点简化,并熟练应用平衡方程求解物体及物体系的平衡问题。

3)掌握轴向拉压杆的强度和变形计算方法。

4)掌握功率、转速与扭转间关系,掌握实心和空心圆截面杆扭转时强度和变形计算方法,了解圆柱形密圈弹簧计算方法。

5)掌握梁的内力计算和内力图画法,掌握常见截面梁的正应力强度计算方法,理解梁的切应力强度及刚度计算。

6)理解挠度、转角和挠曲线的近似微分方程,能用积分法和叠加法求挠度和转角。

7)理解应力状态的概念,掌握平面应力状态下任意斜截面上的应力的计算,用解析法和应力圆求主平面方位、主应力大小、最大切应力。了解空间应力状态。三向应力弹性常数EG、μ间的关系。掌握广义虎克定律体。了解积改变比能、形状改变比能。

8)理解强度理论的概念,掌握四个强度理论相当应力及其应用。了解组合变形的基本概念。掌握斜弯曲、拉伸(压缩)与弯曲、偏心压缩、弯扭组合的变形计算。

9)理解压杆稳定的概念,了解压杆稳定的实用计算法。

3.时间分配和进度

1)平面简单力系 6学时

2)平面任意力系 10学时

3)空间力系 2学时

4)轴向拉压杆 8学时

5)扭转 6学时

6)受弯构件的内力及应力计算 14学时

7)梁弯曲时的位移 4学时

8)应力状态 6学时

9)强度理论与组合变形 8学时

10)压杆稳定 4学时

11)材料力学实验 4学时(拉压2学时、弯曲2学时)

4.教学内容的重点、难点

重点:梁弯曲变形的内力图及正应力强度计算。

难点:梁的内力图和应力状态。

5.本课程与其它课程的联系与分工

工程力学以高等数学和大学物理为基础,主要研究构件及静定结构的内力计算。

6.建议使用教材和参考书目

《工程力学》邹建奇等 大连理工大学出版社2009

《材料力学》孙训方等 高教出版社2002

《材料力学》单辉祖等 高教出版社1999

《工程力学》范钦珊等 高教出版社2006

《理论力学》董云峰等 清华大学出版社2010

四、大纲说明

1.习题

本门课程的作业主要为课后习题,根据授课内容,每章均有练习题。每章不少于6题。

2.实验

本课程有4学时实验,每位学生要交相应实验报告。

3.考核

1)本课程为考试的专业,考试为闭卷。

成绩评定:平时成绩20%,实验10%,期末成绩70%

2)本课程为考查的专业,考试形式任课教师可根据教学情况自行决定。

成绩评定:平时成绩50%,实验10%,期末成绩40%

4.其他

本课程采用多媒体、板书、和课堂讨论等形式的教学手段,提高学生对课程理解及在工程中的作用。