《工程力学D》课程教学大纲.doc

《工程力学D》课程教学大纲 课程编号：0801105002课程名称：工程力学D英文名称：Engineering Mechanics D学 分：4 总 学 时：64讲课学时：52 实验学时：2 习题课学时：10适用对象：材料类、近机类等专业4年制本科生先修课程：《高等数学》、《大学物理》学生自主学习时数建议：64 一、课程性质、目的和任务工程力学D是材料工程、工业工程、材料加工、热能与动力工程等专业的一门重要的专业基础必修课它的目的和任务是使学生掌握静力学的原理和方法，熟练地对物体进行受力分析，熟练地解决工程中的静力平衡问题；了解材料的力学性能，掌握材料在外力作用下的变形破坏规律；能够熟练地应用静强度理论解决工程设计中杆件的强度问题、刚度问题和稳定性问题；同时为有关后续课程的学习奠定必要的理论基础 二、教学基本要求 本课程的教学基本要求为： 1、理解工程力学的基本概念、掌握工程力学研究问题、解决问题的基本方法 2、具有将工程实际问题抽象为力学模型的初步能力 3、理解静力学的基本概念和原理，能够熟练对物体进行受力分析。

4、了解静定、超静定概念，能够熟练运用平衡方程求解各类静定平衡问题5、理解重心、质心、形心概念，能够熟练计算物体的重心、质心、形心坐标 6、有将杆类零构件简化为力学模型的初步能力 7、能够熟练地运用截面法分析杆件的内力，绘制杆件的内力图 8、了解材料的常规力学性能参量及其测试方法9、掌握杆件在四种基本变形下横截面上的应力分布规律及其计算方法；能够熟练地解决杆件在四种基本变形下的强度问题 10、能够熟练解决杆件在弯拉（压）组合变形下的强度问题11、掌握杆件在轴向拉伸（压缩）、扭转时的变形计算方法，能够熟练地解决扭转圆轴的刚度问题12、会运用变形比较法解决简单的拉伸（压缩）超静定问题13、理解压杆稳定概念，会计算压杆的临界力、临界应力，能够熟练地运用安全因数法进行压杆的稳定性计算三、教学内容第一章 静力学基础 1、教学内容 （1）静力学的基本概念 （2）静力学公理 （3）约束和约束力（4）物体的受力分析2、重点和难点（1）重点：约束和约束力、物体的受力分析（2）难点：物体的受力分析第二章 平面汇交力系 1、教学内容（1）平面汇交力系合成与平衡的几何法（2）平面汇交力系合成与平衡的解析法2、重点和难点（1）重点：用解析法求解平面汇交力系的平衡问题（2）难点：用几何法求解平面汇交力系的平衡问题第三章 力矩、力偶与平面力偶系 1、教学内容（1）力对点的矩（2）力偶与力偶矩（3）平面力偶系的合成与平衡2、重点和难点（1）重点：力对点的矩、力偶与力偶矩（2）难点：力偶的性质第四章 平面任意力系 1、教学内容 （1）平面任意力系向一点的简化 （2）平面任意力系的平衡方程 （3）物体系的平衡问题2、重点和难点（1）重点：平面任意力系的平衡方程及其运用、求解物体系的平衡问题（2）难点：求解物体系的平衡问题第五章 空间力系 1、教学内容 （1）力对轴的矩第六章 静力学专题 1、教学内容（1）物体的重心与形心坐标计算公式及其运用第七章 材料力学绪论 1、教学内容（1）材料力学的基本任务 （2）材料力学的基本假设 （3）材料力学的研究对象 （4）杆件的基本变形第八章 轴向拉伸与压缩 1、教学内容 （1）轴向拉伸与压缩的概念 （2）内力与截面法·轴力与轴力图 （3）应力概念·拉压杆的应力 （4）应变概念·拉压杆的变形 （5）材料拉伸时的力学性能 （6）材料压缩时的力学性能 （7）拉压杆的强度计算（8）应力集中的概念 （9）拉压超静定问题2、重点和难点（1）重点：内力与截面法、材料拉伸与压缩时的力学性能、拉压杆的强度计算 （2）难点：拉压超静定问题第九章 剪切与挤压 1、教学内容 （1）剪切与挤压的概念 （2）剪切的实用计算 （3）挤压的实用计算 （4）工程实例2、重点和难点（1）重点：剪切的实用计算、挤压的实用计算 （2）难点：连接件的强度计算第十章 扭转 1、教学内容 （1）扭转的概念和实例 （2）外力偶矩的计算·扭矩和扭矩图 （3）扭转圆轴横截面上的应力 （4）扭转圆轴的强度计算 （5）扭转圆轴的变形与刚度计算 2、重点和难点（1）重点：扭转圆轴的强度计算 （2）难点：扭转圆轴的刚度计算第十一章 弯曲内力 1、教学内容 （1）弯曲的概念和实例 （2）受弯杆件的简化 （3）剪力和弯矩 （4）剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图 （5）载荷集度、剪力和弯矩间的关系2、重点和难点（1）重点：剪力图、弯矩图 （2）难点：剪力与弯矩的快速计算、剪力图与弯矩图的快速绘制第十二章 弯曲应力 1、教学内容 （1）截面的几何性质 （2）弯曲正应力及其强度计算 （3）弯曲切应力及其强度计算（4）梁的合理强度设计2、重点和难点（1）重点：弯曲正应力及其强度计算 （2）难点：脆性材料梁的正应力强度计算第十三章 组合变形 1、教学内容（1）概述 （2）拉伸或压缩与弯曲的组合2、重点和难点（1）重点：拉伸或压缩与弯曲的组合 （2）难点：拉伸或压缩与弯曲组合变形杆件的强度计算第十四章 压杆稳定 1、教学内容 （1）压杆稳定的概念 （2）临界力的欧拉公式 （3）临界应力的欧拉公式 （4）临界应力的经验公式（5）压杆的稳定计算·安全因数法（6）提高压杆稳定性的措施2、重点和难点（1）重点：欧拉公式、压杆的稳定计算 （2）难点：欧拉公式的适用范围 四、实践环节设计 1、习题课 安排10学时的习题课，其中包括2学时的期中测验和2学时的期中测验试卷分析。

2、实验 实验安排在课程内开设低碳钢和铸铁的拉伸试验与压缩实验，测定低碳钢的屈服极限、强度极限、伸长率和断面收缩率；测定铸铁在拉伸和压缩时的强度极限，2学时 五、课外习题及课程讨论 为了达到本课程的教学基本要求，必须高度重视课外习题与习题课的教学环节 每一次课后应布置3-5道能够覆盖所学知识点且有一定深度的课外作业，并及时认真批阅，若发现较为普遍的问题，应专门安排时间讲解 在平时理论教学中，应注重对例题的讲解，首先是要精选例题，例题要典型，能起到举一反三的作用；其次，在讲解例题时，重点是讲方法和思路，点容易出错的地方 习题课上，主要解决教学中的重点、难点问题，以及一些结合工程实际的综合性的问题 六、教学方法与手段 本课程采用板书、教具与多媒体相结合、以多媒体为主的方式进行课堂教学 七、各教学环节学时分配章节（或内容）讲课实验上机习题课讨论课自主学习合计静力学基础4610平面汇交力系246力矩、力偶与平面力偶系246平面任意力系4610习题课22静力学专题224材料力学绪论、轴向拉伸与压缩1221024期中测验和试卷分析426剪切448扭转448弯曲内力42814弯曲应力6612组合变形224压杆稳定4610习题课22复习22合计5221064128 八、学生自主学习要求本课程作为一门重要的专业基础课程，其内容多、难度大，学生在认真听课的同时，必须加强课堂外的自主学习。

学生自主学习的要求为：1、每一堂课前，应认真预习下一节课要讲的主要内容，使自己对新课有初步认识和大概了解，并找出疑难点2、每一堂课下课后，应及时复习复习时，应认真阅读教材，整理课堂笔记，并完成教材每一章之后的所有复习思考题从而吃透每个知识点，真正做到基本概念深刻理解，基本原理牢固掌握，基本公式熟练记忆3、在复习好的基础之上，独立自主地认真完成任课教师布置的课外作业此外，还应尽可能地多做课外习题，最好能将教材中的每一道习题都做一遍，熟能生巧，增强自己运用所学知识分析问题、解决问题的能力 九、考核方式与成绩评定1、考核方式本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试具体考核内容以及考题形式详见该课程的考核大纲2、成绩评定 学生成绩由平时成绩与期末考试成绩两部分构成平时成绩占30%，期末考试成绩占70%其中，平时成绩根据期中测验成绩、出勤、作业以及学习态度综合评定，其评分细则详见该课程的考核大纲 十、推荐教材和教学参考书 教 材：《工程力学（静力学与材料力学）》，王永廉主编，机械工业出版社，2014年 《工程力学试验指导书》（自编讲义），张焱，2006 参考书：《工程力学（静力学与材料力学）学习指导与题解》，王永廉主编，机械工业出版社，2014年 大纲制订人：王永廉 大纲审定人：朱纯章 制订日期：2005年12月 修订日期：2014年05月《工程力学D》课程实验教学大纲 一、教学目标与基本要求 本实验的教学目标与基本要求是使学生深化对课堂理论教学内容的认识；掌握测定材料常规力学性能的基本方法；掌握液压万能试验机等主要测试仪器设备的操作使用方法。

二、基本理论与实验技术知识 本实验所属课程《工程力学D》是材料工程、工业工程、材料加工、热能与动力工程等专业的一门重要的专业基础必修课它的目的和任务是使学生了解材料的力学性能，掌握材料在外力作用下的变形破坏规律；学会对简单杆系结构进。