工程力学(一)(第1
次)
第1次作业
一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分）
1. 若平面汇交力系中的各力在任意两个互相不平行的轴上投影的代数和为零，则此平面汇交力系一定处于（）。
A. 平衡状态
B. 不平衡状态
C. 暂时平衡状态
D. 相对平衡状态。
2. 平面一般力系可以分解为( )。
A. 一个平面汇交力系
B. 一个平面力偶系
C. 一个平面汇交力系和一个平面力偶系
D. 无法分解
3. 若将受扭圆轴的横截面面积增加一倍，则该轴的单位扭转角是原来的( )倍。
A. 16
B. 8
C. 1/16
D. 1/4
4. 在机床齿轮箱中，高速轴与低速轴的直径相比，直径大的是（）。
A. 高速轴：
B. 低速轴
C. 无法判定
D. 以上都不正确
5. 等直圆轴扭转时，横截面上的切应力的合成的结果是（）。
A. 一集中力
B. 一力偶
C. 一内力偶矩
D. 一外力偶矩以上都不正确。
6. 巳知两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力（）。
A. 相等
B. 不一定相等
C. 共线
D. 汇交
7. 所谓梁在某点的转角是（）。
A. 梁的任意横截面相对原来位置转过的角度
B. 梁的轴线变形前与变形后的夹角
C. 梁上过该点的横截面在弯曲变形中相对原来位置转过的角度
D. 梁上两横截面相对扭转的角度
8. 若作用在A点的两个大小不等的力 1和 2，沿同一直线但方向相反，则其合力可以表示为( )。
A. 1－2
B. 2－1
C. 1＋2
9. 胡克定律在材料的( ) 成立。
A. 弹性阶段
B. 屈服阶段
C. 强化阶段
D. 颈缩阶段
10. 设一平面任意力系向某一点O简化得到一合力；如另选适当的点为简化中心O’，力系向该简化中心简化得到（）。
A. 一力偶
B. 一合力
C. 一合力和一力偶
D. 平衡
E. 以上都不正确。
11. 受切构件剪切面上的切应力大小( )。
A. 外力愈大，切应力愈大
B. 切力Q愈大，切应力愈大
C. 当切面面积一定时，切力Q愈大，切应力愈大
D. 切应变愈大，切应力愈大
12. 只要平面力系的合力为零时，它就平衡。此平面力系是（）。
A. 共线力系
B. 汇交力系
C. 力偶系
D. 平面平行力系
E. 平面任意力系
13. 下面关于梁、挠度和转角的讨论中，（）选项是正确的。
A. 挠度最大的截面转角为零
B. 挠度最大的截面转角最大
C. 转角为零的截面挠度最大
D. 挠度的一阶导数等于转角。
14. 确定杆件内力的一般方法为( )。
A. 叠加法
B. 截面法
C. 静力分析法
D. 动能法
15. 在一条绳索中间挂一很小的重物，两手握紧绳索两端往两边拉，若不计绳索的自重和不考虑绳索的拉断，在水平方向能将绳索拉成( )。
A. 水平
B. 直线
C. 不可能拉成直线
D. 以上都不正确。
16. 受切螺栓的直径增加一倍，当其它条件不变时，剪切面上的切应力将减少（）。
A. 1 倍
B. 12倍
C. 14倍
D. 34倍
17. 塑性较好的材料在交变应力作用下，当危险点的最大应力低于材料的屈服极限时，（）。
A. 既不可能有明显塑性变形，也不可能发生断裂
B. 虽可能有明显塑性变形，但不可能发生断裂
C. 不仅可能有明显塑性变形，而且可能发生断裂
D. 虽不可能有明显塑性变形，但可能发生断裂
18. 平面一般力系有( )个独立的平衡方程，可用来求解未知量。
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
19. 关于力和力的投影，下列哪种说法是正确的（）。
A. 力是代数量，力的投影是矢量
B. 力是矢量，力的投影是代数量
C. 力和力的投影都是代数量
D. 力和力的投影都是矢量
20. 作用在一个刚体上的两个力FA、FB，满足FA= - FB的条件，则该二力可能是( )。
A. 作用力和反作用力或一对平衡的力
B. 平衡的力或一个力偶
C. 一对平衡的力或一个力和一个力偶
D. 作用力和反作用力或一个力偶
21. 力偶矩矢是( )。
A. 代数量
B. 滑动矢量
C. 定位矢量
D. 自由矢量
22. 平面弯曲的外力条件是（）。
A. 梁两端受有大小相等，方向相反，作用线与轴线重合的轴力作用
B. 梁两端受有大小相等，方向相反，作用面与轴线垂直的力偶
C. 梁的纵向对称平面内受有外力（包括力偶）的作用
D. 梁的纵向对称平面内只受一对大小相等，方向相反的集中力偶作用
E. 梁的纵向对称平面内受有外力（包括力偶）的作用，且外力作用线与轴线垂直。
23. 平面内一非平衡共点力系和一非平衡力偶系最后可能( )。
A. 合成为一合力偶
B. 合成为一合力
C. 相平衡
D. 合成为一合力偶和一合力
第8章教学方案——弯曲应力和强度计算
第8章弯曲应力和强度计算 8.1 弯曲的概念和力学模型的简化 8.1.1 弯曲的工程实例 在工程实际中, 一般把这种以弯曲变形为主的杆件叫做梁。 ( 1) 简支梁: 梁的端部一端用固定铰支座支承, 另一端用可动铰支座支承, 这样的梁称为简支梁。如图8.1( a) 所示的行车大梁, 轨道对两端车轮轮缘的约束作用可简化为一个固定铰支座、一个可动铰支座, 因此可简化为简支梁, 如图8.1( b) 所示。 ( 2) 外伸梁: 支承与简支梁相同, 但梁的一端或两端伸出支座以外, 这样的梁称为外伸梁。图8.3( a) 所示火车轮轴就能够简化为外伸梁, 如图8.3( b) 所示。 ( 3) 悬臂梁: 梁的一端是固定端, 另一端是自由端的梁称为悬臂梁。如图8.2( a) 所示塔罐就能够简化为图8.2( b) 所示悬臂梁。 梁在两支座间的部分称为跨, 其长度称为梁的跨长。常见的静定梁大多是单跨的。 8.1.2 弯曲的受力和变形特点
( a) ( b) F 2 A F 1 B 受力特点: 杆件承受作用在轴线所在平面内、 且垂直于轴线的横向外力或外力偶的作用。 变形特点: 杆的轴线在变形后由直线变成曲线, 同时杆的各个横截面也发生了转动。 8.1.3 平面弯曲的概念 如图: 梁的横截面都有一根纵向对称轴。整个杆件有一个包含轴线在内的纵向对称面。 当外力( 载荷与支座反力) 都作用在该对称面内时, 梁弯曲变 梁变形后的轴线 A F F 2 对称 纵向对 F B 图8.4
形后, 轴线仍保持在此对称平面内, 成为一条平面曲线( 图8.4) , 这种弯曲叫做对称弯曲。一般将梁变形后的轴线所在平面与外力所在平面相重合的弯曲变形称为平面弯曲。 8.2 剪力和弯矩 8.2.1 剪力和弯矩 在弯曲外力作用下, 梁产生弯曲变形, 横截面上的内力能够经过截面法求出来。 如图8.5( a) 所示的简支梁, 在外力作用下处于平衡状态。现假想在距左端为x 的m-m 截面处, 用一假想的垂直于梁轴线的平面将梁截为两段, 取其中的任一段梁, 例如取左段梁研究, 并将右段梁对它的作用以截面上的内力来代替( 图8.5( b) ) 。 为使左段梁保持平衡, 在其右端截面上, 应该有两个内力: 沿截面切线方向的力Q F 和力偶矩 M , 力Q F 称为剪力, 力偶矩M 称为 弯矩。 1．剪力和弯矩的计算 上述梁在截面m-m 上内力——剪力Q F 和弯矩M 的具体数值可由平衡条件求得, 即 0=∑Y , 0=-Q RA F F =∑O M , 0=--M x F RA (矩心O 为截面m-m 的形心) 可得RA Q F F =, x F M RA =。 图8.5 Q F Q F
工程力学复习题(静力 学部分)
工程力学作业（静力学） 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
静力学公理和物体的受力分析 一、是非题 1、在理论力学中只研究力的外效应。（） 2、在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （） 3、约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。（） 4、共面三力若平衡，则该三力必汇交于一点。（） 5、当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则该刚 体一定处于平衡状态。（） 二、选择题 1、在下述原理，法则、定理中，只适用于刚体的有_______________。 ①二力平衡原理；②力的平行四边形法则； ③加减平衡力系原理；④力的可传性原理； ⑤作用与反作用定理。 2、三力平衡汇交定理所给的条件是_______________。 ①汇交力系平衡的充要条件； ②平面汇交力系平衡的充要条件； 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 ③ 不平行的三个力平衡的必要条件。 3、人拉车前进时，人拉车的力_______车拉人的力。 ① 大于； ② 等于； ③ 远大于。 三、填空题 1、作用在刚体上的两个力等效的条件是：___________________________。 2、二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是： ____________________________________________ ______。 3、书P24，1-8题 4、画出下列各图中A 、B （包括方位和指向）。
5、在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有____________________________________ ____，方向不能确定的约束有 ______________________________________ ___ (各写出两种约束)。 平面汇交力系与平面力偶系 一、是非题 1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （） 2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力 不同。 ( ) 3、力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。（） 4、两个力的合力的大小一定大于它的任意一个分力的大小。 （） 二、选择题 1、将大小为100N的力F沿着x、y方向分解，若F在x轴上的投影为86.6N，而沿x方向的分力的大小115.47N，则F在y轴上的投影 为。 ① 0；② 50 N； ③ 70.7 N；④ 86.6 N； ⑤ 10 N。 2、杆AF、ＢＦ、CD、ＥＦ相互铰接、并 F O x y 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
《工程力学》课程教学大纲 课程代码：070407 课程性质：专业必修总学时：32 学时 总学分：2 开课学期： 5 适用专业：化学工程与工艺 先修课程：机械制图、化工原理后续课程：化学反应工程大纲执笔人：FGFG 参加人：FGFHHH 审核人：FGFD 编写时间：2012 年8 月 编写依据：化学工程与工艺专业人才培养方案（2010 ）年版 一、课程介绍 工程力学是研究有关物质宏观运动规律，及其应用的科学。综合了《理论力学》、《材料力学》、《金属学》、《机械设计》、《化工容器与设备》多门课程的部分内容，是一门多学科、理论与实用并重的机械类教学课程。这门课程有利于非机械类专业学生综合能力的培养，而又无须设置多门课程，比较符合培养复合型人才的需要，所以继化工工艺专业之后，像轻工、食品、制药、环保、能源等非机械类专业，也在开设类似或相同的课程。通过本课程的教学，使学生掌握杆件、平板、回转形壳体的基础力学理论和金属材料的基础知识，具备设计、使用和管理中、低压压力容器与化工设备的能力。 二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用 工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。它不仅是工科专业重要的技术基础课，而且是能够直接用于工程实际的技术学科。通过本课程的学习，可以开发学生的智力，培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力，并为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。 化工、生物、轻工、食品及制药等工艺过程需要由设备来完成物料的粉碎、混合、储存、分离、传热、反应等操作。化工设备是化工、生物等工艺流程中的重要组成部分。所以，本课程是化工、生物等专业的专业课的基础。 三、本课程教学所要达到的基本目标 通过本课程的学习，使学生能够了解工程力学的基础知识，初步掌握它们在石油，化工中的基本应用，培养学生工程实践能力和创新能力，拓宽知识面，使学生进一步了解本课程。四、学生学习本课程应掌握的方法与技能 通过本门课的学习，要求学生了解内、外压容器的设计原则，掌握中、低压设计的一般方法，能准确为容器选配法兰、支座、人孔等零部件及标准件，了解塔设备、换热设备的工作原理与结构之间的关系，具备对塔设备和换热设备进行机械设计及校核的能力。 五、本课程与其他课程的联系与分工 化工机械基础是化学工程与工艺专业及应用化学等专业的一门重要专业技术基础课，是学习后续课程如化学反应工程、化工分离过程、化工工艺学的重要基础。 六、本课程的教学内容与目的要求 【第一章】物理的受力分析及其平衡条件(4学时) 1、教学目的和要求：了解如何从构件所受的已知外力求取未知外力。解决这个问题的步骤：第一步是通过受力分析，确定未知的约束反力力线方位；第二步是研究物体的受力平衡规律，利用这一规律求取未知外力。 2、教学内容： （1）力的概念及其性质 （2）刚体的受力分析 （3）平面汇交力系的简化与平衡 （4）力矩、力偶、力的平移定理
3.1、3.2 直杆的受力变形班级姓名 座号 3-1-1 看视频、动画“杆件基本受力变形形式”（课件3.1），动手做小实验。 实验元件：海绵杆 画图表示杆件基本受力变形形式 3-1 3-2-1 看视频“力的平移”、动画“柱的受力变形形式”（图3-1），动手做小实验。了解力的平移定理在杆件受力 变形分析中的运用。 实验元件：海绵杆 3-2-2 看动画“组合变 形”（图3-2），填空（选填： 纵，横，轴）：常用外力分解图3-1 柱的受力变形 分组的方法将组合变形分解为基本变形。外力分解的形式有（1）外力沿杆件轴向、横向分解；（2）外力向杆件的轴线平移。 1
2 图3-2 外力分解分组 3.3 直杆轴向拉压时的内力（一） 班级 姓名 座号 3-3-1 看视频、动画“内力的存在”，动手做小实验：取宽松紧带，用水笔划线（图3-3）。两端拉伸松紧带，观察变形现象并分析原因。 图3-3 内力的存在 现象：拉伸过程中，随着拉力增大，松紧带变长，A 、B 截面间的距离 增大 ，中间黑块 变长 。 结论：1.由于外部作用，伴随变形所产生的杆件内部的 相互作用力 称为杆件的内力。 2．外力、变形、内力同时 存在 ，并且同步一致。 画图计算：为了计算内力，需用 截面 法。已知上图宽松紧带两端受拉力5N ,用截面法计算A 截面上的内力。 1）截：在需求内力的A 横截面处，假想地用平面将杆件截开； 2）取；取截面 左 侧的杆段为隔离体； 3）画：画隔离体的受力图； 4）平衡：列平衡方程解未知力。 0=∑x F 05=-kN F NA kN F NA 5= 3-3-2 求图3-4所示轴向拉压杆1-1、2-2截面的内力。1-1截面在力作用点B 的左侧，无限邻近点B 。 1-1截面的内力 未知轴力设为拉力 0=∑x F 051=+kN F N kN F N 51-= 2-2截面的内力 0=∑x F 0102=-N F kN kN F N 102= B A 100mm 10mm
《工程力学》课程教学大纲 课程名称：工程力学 课程类别：专业基础课 教学学时: 72 课程学分: 4学分 开课专业: 工程管理 开课学期: 第2学期 参考教材: 1. 《工程力学》，高等教育出版社，2004年1月（主编：单辉祖，谢传锋） 2. 《工程力学》，黄河水利出版社，2009年7月（主编：孟凡深） 一、课程性质 《工程力学》课程是工程管理专业的一门专业基础必修课。本课程是一门理论性、系统性较强的专业基础课必修课，是后续其它各门力学课程和相关专业课程的基础，同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用。 二、课程目标 （一）知识目标 使学生具备工程力学的基础知识，掌握正确的受力分析和力系的破坏平衡条件。对工程结构中杆件的强度问题具有明确的概念和一定的计算能力。初步掌握杆件体系的分析方法，初步了解常用结构形式的受力性能。掌握各种结构在荷载作用下维持平衡的条件以及承载能力的计算方法。 （二）职业技能目标 掌握本专业必备的基础理论知识，具有本专业相关领域工作的岗位能力和专业技能，适应建筑工程生产一线的技术、管理等职业岗位群要求的技术及管理人才。（三）素质养成目标 培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的高端应用型人才。
四、教学内容要点 第一章绪论教学学时数：1 一、教学目的及要求 通过本章的学习，要求学生了解工程力学的研究对象和任务，了解国内外力学发展史及概况，并对其发展与展望作简单介绍，激发学生学习兴趣。 二、教学重点与难点 （一）教学重点：1、工程力学课程的性质、任务和要求。2、力学在科技发展与工程应用中的作用与地位 （二）教学难点：力学在科技发展与工程应用中的作用与地位 三、主要教学内容 1、工程力学课程的性质、任务和要求 2、力学在科技发展与工程应用中的作用与地位 3、国内外力学发展与展望简介 四、考核点
工程力学名词解释 1、稳定性（stability）: 是指构件在压缩载荷的作用下，保持平衡形式不能发生 突然转变的能力； 2、约束力（constraint force）: 当物体沿着约束所限制的方向有运动或运动趋势 时，彼此连接在一起的物体之间将产生相互作用力，这种力称为约束力。3、光滑面约束（constraint of smooth surface）: 构件与约束的接触面如果说是 光滑的，即它们之间的摩擦力可以忽略时，这时的约束称为光滑面约束。4、加减平衡力系原理：在承受任意力系作用的刚体上，加上任意平衡力系，或 减去任意平衡力系，都不会改变原来力系对刚体的作用效应。这就是加减力系平衡原理。 5、二力构件：实际结构中，只要构件的两端是铰链连接，两端之间没有其他外 力作用，则这一构件必为二力构件。 6、自锁：主动力作用线位于摩擦角范围内时，不管主动力多大，物体都保持平 衡，这种现象称为自锁。 7、固体力学（solid mechanics）：即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量， 统称为应力分析。 8、材料科学中的材料力学行为：即研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能和失效行为。 9、工程设计（engineering design）：即设计出杆状构件或零部件的合理形状和尺寸，以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。 10、微元（element）：如果将弹性体看作由许多微单元体所组成，这些微单元体简称微元体或微元。 11、弹性体受力与变形特点：弹性体在载荷作用下，将产生连续分布的内力。弹性体内力应满足：与外力的平衡关系；弹性体自身变形协调关系；力与变形之间的物性关系。这是弹性静力学与刚体静力学的重要区别。 12、外力突变：所谓外力突变，是指有集中力、集中力偶作用的情形：分布载荷间断或分布载荷集度发生突变的情形。
《工程力学》课程 教学大纲 课程代码：2010208 课程名称：工程力学／Engineering Mechanics 课程类型：学科基础课 学时学分：64/4 适用专业：工程管理/勘查技术与工程（专升本） 开课部门：防灾工程系 一、课程的地位、目的和任务 课程的地位：工程力学课程是工程管理，勘查技术与工程（专升本）专业的一门学科基础课程。其内容以在简单构件受力及变形分析的基础上，进一步掌握分析、计算杆件结构受力与变形的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。因此在专业的人才培养计划中占有重要地位和作用。 课程的目的与任务：总的要求是了解计算简图的意义，对一般的杆件结构能选择计算简图；掌握力的基本性质，力系的合成、平衡条件及其应用；掌握构件的各种基本变形的强度、刚度和稳定性计算；了解几种典型结构的受力特性，能熟悉计算静定结构的内力和位移。 二、课程与相关课程的联系与分工 先修课：高等数学，大学物理，建筑识图与房屋构造 后续课：建筑结构，土力学 工程力学课程是工程管理专业，勘查技术与工程（专升本）专业的一门学科基础课程，其需要的前续知识并不多，只需要掌握常见的数学积分方法和大学物理经典力学知识；学习工程力学可以将理论力学、材料力学和结构力学汇成一体，形成工程力学的新体系，是学生今后研究结构及构件受力和承载能力问题的基础。 三、教学内容与基本要求 绪论
1.教学内容 （1）了解工程力学的任务（重点），荷载的分类 （2）熟悉各种常见的约束性质，掌握结构的计算简图 （3）理解变形固体及其基本假定 2、教学重点难点 重点：强度、刚度、稳定性概念；刚体及变形固体假定 难点：刚体及变形固体假定 3、教学基本要求 （1）了解建筑结构荷载分类，约束形式及简化 （2）掌握强度、刚度和稳定性基本概念，基本假定 第1章静力学基础 1.教学内容 （1）静力学基本概念 （2）静力学基本公理 （3）工程常见约束类型、约束及其反力、受力分析及受力图 （4）物体受力分析 2、教学重点难点 重点：静力学公理；常见约束及其约束反力；物体的受力分析与受力图 难点：物体系统的受力分析及其受力图的画法；物体系统平衡问题的解题思路3、教学基本要求 （1）熟练计算力的投影，掌握各种力系的简化方法和简化结果 第2章平面基本力系 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 （3）平面力对点的矩 （4）平面力偶系的平衡 2、教学重点难点 重点：平面体系合成与投影定理 难点：力矩合成与平衡定理 3、教学基本要求 （1）熟悉主矢和主矩，用各种平面力系的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题 第3章平面一般力系 1、教学内容 （1）力向一点平移 （2）平面一般力系的简化
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN ，力偶矩的单位为kN ?m ，长度 单位为m ，分布载荷集度为kN/m 。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0.40 0.4 kN x Ax Ax F F F =-+==∑ ()0: 20.80.5 1.60.40.720 0.26 kN A B B M F F F =-?+?+?+?==∑ A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 (b) A B C 1 2 q =2 (c) M=3 30o A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 (e) A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 F B F Ax F A y y x
0: 20.50 1.24 kN y Ay B Ay F F F F =-++==∑ 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 2 ()0: 3320 0.33 kN B Ay Ay M F F dx x F =-?-+??==∑? 2 0: 2cos300 4.24 kN o y Ay B B F F dx F F =-?+==∑? 0: sin300 2.12 kN o x Ax B Ax F F F F =-==∑ 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究C ABD 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0x Ax F F ==∑ 0.80 ()0: 208 1.620 2.40 21 kN A B B M F dx x F F =??++?-?==∑? 0.8 0: 20200 15 kN y Ay B Ay F dx F F F =-?++-==∑? 约束力的方向如图所示。 4-16 由AC 和CD 构成的复合梁通过铰链C 连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知 均布载荷集度q =10 kN/m ，力偶M =40 kN ?m ，a =2 m ，不计梁重，试求支座A 、B 、D A B C 1 2 q =2 M=3 30o F B F Ax F A y y x dx 2?dx x A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 F B F Ax F A y y x 20?dx x dx A B C D M q
各位专家、老师大家好！ 我是汽车与机电工程学院教师王瑞请。 我所说的课程是《工程力学》 一、课程定位 工程力学是研究物体机械运动的一般规律和工程构件的强度、刚度及稳定性等计算原理的一门学科。它不仅是工科专业重要的专业基础课，而且是能够直接用于工程实际的技术学科。 《工程力学》以《高等数学》、《普通物理》、《机械制图》为基础，通过本课程的学习，培养学生具有初步对工程问题的简化能力，一定的分析与计算能力，是学习《机械设计基础》、《机械制造基础》、《机械加工工程学》、《液压传动技术》、等后续课程提供必需的力学知识和基本理论；学生通过本课程的学习可以处理简单工程实际力学问题；同时学习《工程力学》可以有效培养学生逻辑思维能力，促进学生综合素质的全面提高。 本课程的讲授对象是高中毕业三年制机械设计制造等专业高职高专学生。 课程任务：研究物体平衡、运动的一般规律以及构件强度和变形问题，是学生必备的理论知识和科学素养。学习本课程的目的是：掌握力学知识，为学习有关的后续课程打好必要的基础；培养学生运用力学的概念和理论，分析解决工程实际问题；学习力学方法，培养学生逻辑思维能力，计算表达能力等综合素质。通过本课程的学习，可以开发学生的智力，培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力，并为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。 课程教学目标 （一）知识教学目标 1、了解接受职业技能教育和接受继续教育的文化基础知识； 2、了解静力学的基本知识； 3、了解材料力学的基本知识。 （二）能力培养目标 1、掌握利用静力学知识求解构件受力问题的方法； 2、掌握利用运动学知识求解机构运动问题的方法； 3、掌握材料力学的基本理论的应用方法。 （三）素质教育目标 1、培养学生的社会交往和团结协作能力； 2、培养学生的创新意识和创业精神； 3、培养学生的职业道德和敬业精神。 二教学容 在教学容方面，根据本课程的任务，在教学容组织安排上，注意处理好前修课和后续课间的衔接，处理好本课程相关容间的关系；针对高职教育的特点，将力学理论知识与工程实际相结合，以培养具有必备的理论知识和较强实践能力的高技能应用型人才为目标，对工程力学课程的容和结构进行了相应的调整，做到精简容，降低难度，减少理论，加强应用，侧重基本概念和基本方法的阐述同时兼顾对学生分析问题和解决问题能力的培养。重视工程综合教育和素质教育，重视课程之间的科学分工和有机联系，把基本理论、基本知识与综合教育、素质教育、能力培养融为一体；教学容和现代化教学方法融为一体；理论教学和实践教学融为一体；课教学和课外辅导、课外练习融为一体。使培养出的学生成为具有必备的理论知识和较强的实践能力、适应生产一线急需的高等技术应用型专门人才。 总学时：64 其中理论54学时，实践10学时
《工程力学》教学大纲 The Syllabus of Engineering Material 课程编号：1610302 开课系（部）：能源与环境工程系 授课对象：热能与动力工程 先修要求：《高等数学》、《大学物理》 总学时数：54 学分数：3 一、课程的性质、目的和要求 工程力学是一门研究物体的机械运动以及构件的强度，刚度和稳定性的科学。它包括理论力学和材料力学两门课程中的有关内容。它涉及内容是有关力学的基础理论和基本知识，在基础课和专业课之间起桥梁作用，它为专业设备及机器的机械运动分析和强度计算提供必要的理论基础。 目的： 通过本课程的学习，使学生掌握物体问题，初步学会分析、解决一些简单的工程实际问题培养学生解决工程计算中有关强度、刚度和稳定性问题的能力，以及计算能力和实验能力，为工程设计打下必要的基础。 要求： （1）具有从简单的实际问题中提出理论力学问题并进行分析的初步能力；（2）初步具备计算强度、刚度、稳定性的计算及构件设计的能力； （3）初步具备合理选材及对常用材料基本力学性能进行测试的能力。 二、教学的基本内容、要求和学时安排 第一章绪论1学时 教学目的：掌握工程力学研究的对象及其在工程技术中的作用,工程力学的研究方法 重点难点：工程力学与其它课程的关系 1.1 工程力学的任务和所研究的问题 1.2 工程力学在本专业中的地位和作用 1.3 工程力学的研究（学习）方法。 第二章静力学的基本概念2学
时 教学目的：掌握力的概念,刚体的概念,平衡的概念,力的可传性,作用与反作用定律,约束和约束反力,分离体和受力图 重点难点：力的有关概念和定理 2.1 力和刚体的概念，平衡的概念 2.2 力的基本性质，约束和约束反力 2.3 分离体和受力图。 第三章平面汇交力学3学时教学目的：掌握平面汇交力系合成的几何法,平面汇交力系平衡的几何条件,三力平衡定理,力的分解,力在直角坐标轴上的投影,合力投影定理,平面汇交力系合成的解析法,平面汇交力系平衡 重点难点：为平面汇交力系的合成与平衡条件 3.1 平面汇交力系合成的几何法，平面汇交力系平衡的几何条件 3.2 三力平衡定理，力的分解 3.3 力在直角坐标轴上的投影，合力投影定理， 3.4 平面汇交力系全盛的解析法，平面汇交力系平衡方法。 第四章力矩和力偶3学时教学目的：掌握力对点的矩,力偶和力偶矩,平面力偶系的合成和平衡条件,力的平移定理 重点难点：力矩与力偶的概念 4.1 力对点的矩 4.2 力偶及其性质 4.3 平面力偶系的平衡条件 4.4 力的平移。 第五章平面一般力系4学时教学目的：掌握平面一般力系向作用面内任意一点简化,平面一般力系简化结果分析,合力矩定理,平面一般力系的平衡条件和平衡方程,物体系的平衡问题,考虑滑动摩擦的平衡问题 重点难点：平面一般力系的简化与平衡条件 5.1 平面一般力系向作用平面内任一点简化 5.2 平面力系简化结果分析 5.3 平面一般力系的平衡条件和平衡议程 5.4 超静定问题的概念 5.5 物系的平衡，有磨擦的平衡问题。
绪 论 课题 第1讲——绪论 学时 1学时 教学目的要求 1、掌握工程力学的任务、地位、作用和学习方法，可变形固体的基本假设，工程力学的研究对象（杆件），杆件变形的形式。 2．理解工程力学的研究对象（杆件）的几何特征，使学生对工程力学这门课程的任务、研究对象有一个全面的概念。 3．了解工程的发展简史和学习本课程的方法。 主要内容 工程力学的研究内容 重点难点 变形固体及其基本假设 教学方法 和手段 以讲授为主，使用电子教案 课后作业练习 预习：第一章 静力学基本概念 一、工程力学的研究对象 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构。结构是由若干构件按一定方式组合而成的。组成结构的各单独部分称为构件。例如：支承渡槽槽身的排架是由立柱和横梁组成的刚架结构，如图1－1a 所示；单层厂房结构由屋顶、楼板和吊车梁、柱等构件组成，如图1－1b 所示。结构受荷载作用时，如不考虑建筑材料的变形，其几何形状和位置不会发生改变。 结构按其几何特征分为三种类型： （1）杆系结构：由杆件组成的结构。杆件的几何特征是其长度远远大于横截面的宽度和高度。 （2）薄壁结构：由薄板或薄壳组成。薄板或薄壳的几何特征是其厚度远远小于另两个方向的尺寸。 （3）实体结构：由块体构成。其几何特征是三个方向的尺寸基本为同一数量级。 （a ） （b ） 图0-1
工程力学的研究对象主要是杆系结构。 二、工程力学的研究内容和任务 工程力学的任务是研究结构的几何组成规律，以及在荷载的作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性问题。研究平面杆系结构的计算原理和方法，为结构设计合理的形式，其目的是保证结构按设计要求正常工作，并充分发挥材料的性能，使设计的结构既安全可靠又经济合理。 进行结构设计时，要求在受力分析基础上，进行结构的几何组成分析，使各构件按一定的规律组成结构，以确保在荷载的作用下结构几何形状不发生发变。 结构正常工作必须满足强度、刚度和稳定性的要求。 强度是指抵抗破坏的能力。满足强度要求就是要求结构的构件在正常工作时不发生破坏。 刚度是指抵抗变形的能力。满足刚度要求就是要求结构的构件在正常工作时产生的变形不超过允许范围。 稳定性是指结构或构件保持原有的平衡状态的能力。满足稳定性要求就是要求结构的构件在正常工作时不突然改变原有平衡状态，以免因变形过大而破坏。 按教学要求，工程力学主要研究以下几个部分的内容。 （1）静力学基础。这是工程力学的重要基础理论。包括物体的受力分析、力系的简化与平衡等刚体静力学基础理论。 （2）杆件的承载能力计算。这部分是计算结构承载能力计算的实质。包括基本变形杆件的内力分析和强度、刚度计算，压杆稳定和组合变形杆件的强度、刚度计算。 （3）静定结构的内力计算。这部分是静定结构承载能力计算和超静定结构计算的基础。包括研究结构的组成规律、静定结构的内力分析和位移计算等。 （4）超静定结构的内力分析。是超静定结构的强度和刚度问题的基础。包括力法、位移法、力矩分配法和矩阵位移法等求解超静定结构内力的基本方法。 三、刚体、变形固体及其基本假设 工程力学中将物体抽象化为两种计算模型：刚体和理想变形固体。 刚体是在外力作用下形状和尺寸都不改变的物体。实际上，任何物体受力的作用后都发生一定的变形，但在一些力学问题中，物体变形这一因素与所研究的问题无关或对其影响甚微，这时可将物体视为刚体，从而使研究的问题得到简化。 理想变形固体是对实际变形固体的材料理想化，作出以下假设： （1）连续性假设。认为物体的材料结构是密实的，物体内材料是无空隙的连续分布。 （2）均匀性假设。认为材料的力学性质是均匀的，从物体上任取或大或小一部分，材料的力学性质均相同。 （3）向同性假设。认为材料的力学性质是各向同性的，材料沿不同方向具有相同的力学性质，而各方向力学性质不同的材料称为各向异性材料。本教材中仅研究各向同性材料。 按照上述假设理想化的一般变形固体称为理想变形固体。刚体和变形固体都是工程力学中必不可少的理想化的力学模型。 变形固体受荷载作用时将产生变形。当荷载撤去后，可完全消失的变形称为弹性变形；不能恢复的变形称为塑性变形或残余变形。在多数工程问题中，要求构件只发生弹性变形。工程中，大多数构件在荷载的作用下产生的变形量若与其原始尺寸相比很微小，称为小变形。小变形构件的计算，可采取变形前的原始尺寸并可略去某些高阶无穷小量，可大大简化计算。 综上所述，工程力学把所研究的结构和构件看作是连续、均匀、各向同性的理想变形固体，在弹性范围内和小变形情况下研究其承载能力。
课程介绍>什么是力学 什么是力学（mechanics）？ 力学（mechanics） 力学是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系、宏观的天体和常规物体、细观的颗粒、纤维、晶体、到微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。机械运动亦即力学运动是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等，而平衡或静止，则是其中的一种特殊情况。机械运动是物质运动的最基本的形式。物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。机械运动并不能脱离其他运动形式独立存在，只是在研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了；如果其他运动形式对机械运动有较大影响，或者需要考虑它们之间的相互作用，便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。力是物质间的一种相互作用，机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变，都意味着各作用力在某种意义上的平衡。力学，可以说是力和（机械）运动的科学。 力学在汉语中的意思是力的科学。汉语"力"字最初表示的是手臂使劲,后来虽又含有他义,但都同机械或运动没有直接联系。"力学"
一词译自英语mechanics(源于希腊语──机械)。在英语中，mechanics是一个多义词,既可释作"力学",也可释作"机械学"、"结构"等。在欧洲其他语种中，此词的语源和语义都与英语相同。汉语中没有同它对等的多义词。mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时，译作"重学",后来改译作"力学",一直使用至今。"力学的"和"机械的" 在英语中同为mechanical,而现代汉语中"机械的"又可理解为"刻板的"。这种不同语种中词义包容范围的差异，有时引起国际学术交流中的周折。例如机械的(mechanical)自然观，其实指用力学解释自然的观点,而英语mechanist是指机械师，不是指力学家。 发展简史 力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中了解一些简单的运动规律，如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系，只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果（特别是开普勒的行星运动三定律）,提出物体
1、A03 B03 力的性质 静力学基础 2分 三力平衡汇交定理是 。 2、A01 B03 平衡方程 静力学平衡 2分 如图所示系统在力F 作用下处于平衡。欲使A 支座约束反力的作用线与AB 成30o ，则斜面的倾角α应为 。 3、A03 B03 力偶的性质 静力学基础 2分 两个力偶的等效条件是 。 4、A02 B03 材料力学的基本假设 材料力学的基本概念 6分 材料力学的基本假设有 、 和 。 5、A02 B03 杆件应力 拉（压）杆的应力 2分 轴向拉压杆件横截面上的正应力分布规律是沿 方向， 分布。 6、A01 B03 圆柱扭转时的切应力分析 圆轴的扭转应力 2分 圆轴扭转时横截面上切应力的方向与 垂直，轴表面各点均处于 状态。 7、A03 B03 剪力与挤压的概念 梁的内力分析 4分 对称弯曲梁的横截面上有 和 两种内力。 8、A01 B03 圆轴扭转时切应力 梁的强度 4分 发生对称弯曲的矩形截面梁，最大剪力为max s F ，横截面面积为A ，则最大 切应力max τ= ，最大切应力位于 。 9、A03 B03 切应力分析 圆轴的扭转应力 4分
单元体上切应力等于零的平面称为 平面，此平面上的正应力称为 应力。 10、A02 B03 杆的分析 压杆稳定性分析与设计 8分 l i μλ=称为压杆的 ，根据λ的大小，可将压杆分为 、 和 三种类型。 11、A01 B03 力的简化 平面力系简化 4分 在图示力系中，1234F =F =F =F F =，则力系向A 点的简化结果 是 ，向B 点的简化结果 是 。 12、A03 B03 力的三要素 静力学基础 8分 力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的 、 和 。对于刚体而言，力是 矢量。 13、A03 B03 拉（压）杆件的应力 材料力学的基本概念 4分 杆件横截面上一点处的总应力，可分解为 应力和 应力。 14、A01 B03 杆件的横向变形和应变 拉压杆的应力变形 2分 轴向拉伸或压缩杆件中，ε为纵向线应变，ε'为横向线应变，μ为杆件材 料的泊松比。则三者的关系可表示为 。 15、A01 B03 拉（压）杆变形 拉压杆的应力变形分析 4分 图示杆的抗拉（压）刚度为EA ，杆长为2l ，则杆总变形量l ?= ，杆内纵向最大线应变max ε= 。 4B
课程标准 课程性质：必修课 计划学时： 72 单位：机电汽车工程学院 安徽文达信息工程学院 二○一七年六月
工程力学 二、课程概述 （一）课程性质地位 该课程是四年制本科专业基础课程。工程力学涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容。通过对《工程力学》的学习，学生可以掌握如何对处于静定平衡状态的物体进行静力分析和对构件进行强度、刚度和稳定性的分析。这门课以《高等数学》、《大学物理》为基础，也是进一步学习《机械原理》、《机械设计》等其它专业课程的基础。《工程力学》课程在机械设计专业人才培养计划中占有举足轻重的地位，是衔接基础课程与专业课程的纽带。 （二）课程基本理念 1、指导思想 以学院“人才培养方案”为依据，以培养“基础扎实、专业面宽、重应用、强素质”的应用型人才为出发点，遵循技术应用型本科生成才规律，树立专业指向、能力本位、个性发展理念，突出学生主体地位，运用所学的工程力学知识来发现、分析和处理实际问题。 2、基本原则 以机械设计专业就业岗位需求为目标，遵循认知规律，采用理论和实践相结合的教学方式，深入浅出，发挥学生主体意识，提高教学效果，在获得机械设计专业所需要的工程力学知识的同时，增强能力、提高素质。 （三）课程设计思路 1、框架设计 以本课程的基本理念为指导，按照专业基础实用的原则进行课程设计，以工程力学的基本概念和基本公理为基础，对工程构件进行受力分析和强度校核，通过实验操作巩固理论知识。 2、内容安排 本课程共分三大模块：静力学；材料力学；运动学与动力学。第一模块分两大任务：静力学基本概念和力系。第二模块设一大任务，两条线索，一是载荷作用方式，二是外力-内力-内力图-应力-强度条件及应用。本模块设有3个实验，安排六个课时，通过实验引出相关内容。第三模块主要引导学生自学。 3、学时分配 本课程教学课时共72学时，4.5学分，其中理论教学66学时，实践教学6学时，教学安排在第3学期。 4、教学实施 课堂教学要确保教学大纲的教学要求和教学内容的完成。为了加强基础知识的教学，必须在教学中突出重点、抓住关键，解决难点。注意采用启发式教学方法，引导学生在课堂教学过程中开展积极的思维。学生学习工程力学，应在理解工程力学的基本概念和基本工程的基础上，学会应用所学的定理和公式去解决具体问题，因此，演算一定数量的习题，是巩固和加深理解所学知识的重要途径。加强直观教学是帮助学生更好地理解教学内容，提高教学效果的重要方法之一。教师在教学中应充分运用各种实物、模型等教具和挂图、教学录像片，并组织进行现场参观教学。同时应重视材料力学实验课这一教学环节的开设。 1
《工程力学》课程教学大纲 工程力学是机电一体化、机械制造与自动化、过程装备与控制工程等专业的一门理论性较强的重要技术基础课程，在整个教学过程中起着承前启后的任务。按照专业需要，本课程主要讲授静力学、杆件的变形与强度计算、动载荷、构件的疲劳强度等内容。学生通过本课程的学习可以处理简单工程实际力学问题。本课程总计48学时，3学分。课程的前修课程为高等数学和物理学。 教学大纲 绪论：工程力学的重要地位、研究内容与分析模型、分析方法。 第一部分静力学 1．静力学基础 刚体、力、力系的概念。静力学基本原理。约束和约束力基本概念，约束的基本类型。力矩的概念，合力矩定理，受力图。 2．力系的等效与简化 力系等效与简化的概念。力偶的概念及其性质。力向一点平移定理。平面汇交力系合成的方法。固定端约束的约束力分析。 3．力系的平衡条件与平衡方程 平面任意力系的平衡条件和平衡方程。刚体系统的平衡问题，考虑摩擦时的平衡问题，摩擦角和自锁概念。空间任意力系的简化与平衡条件。 第二部分材料力学 4．材料力学的基本概论 材料力学的任务及研究对象。关于材料的基本假设。基本概念：内力、外力、正应力、切应力、正应变、切应变。 5．杆件的内力分析与内力图 基本概念与基本方法。轴力图与扭矩图。剪力图与弯矩图。 6．杆件拉伸与压缩时的应力、变形分析与强度设计 拉（压）杆的应力与应变分析。强度设计：强度校核、尺寸设计、许可载荷。材料的力学性能基本知识。集中载荷附近应力分布，应力集中概念。 7. 扭转 扭转的概念和实例。功率与扭力偶矩的计算。剪切虎克定律。剪应力互等定理。剪切弹性模量。圆轴扭转时的应力和变形。圆截面的极惯性矩。抗扭刚度。扭转截面系数。圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。 8. 弯曲强度问题 平面弯曲的概念和实例。惯性矩概念。移轴及转轴定理。弯曲时梁的正应力分析。提高粱弯曲强度的措施。
工程力学课程标准 课程名称：工程力学课程代码：0610201 课程类别：B 适用专业：建筑工程技术 授课单位：嘉兴南洋职业技术学院开课学期：第一学期 学分：4 学时：72 一、课程定位和课程设计 （一）课程性质与作用 工程力学是一门技术基础课，它不仅为学习专业课程打下坚实的理论基础，而且为工程构件的设计提供必要的理论基础和计算方法。因此，通过本课程的学习，要求学生能较熟练地进行受力分析，培养学生对结构的受力情况、稳定情况；对构件的强度、刚度和稳定性的问题，具有明确的基本概念、必要的基础知识，比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。 学习本课程必须具备普通物理学、高等数学的学习基础。同时，本课程也是本专业后续课程，如建筑结构、建筑施工技术等课程的基础。 （二）课程设计思路 总体设计思路是构建具有高职高专特色、理论与实践并重、以岗位群技术应用能力为主线的新的课程设计。根据教学内容的特点，灵活运用探究式、启发式、类比式、归纳式、互动式、提问式等多种教学方法，有效调动学生的兴趣，促进学生积极思考与实践。根据就业岗位需求和前后续课程的衔接，选取相关实践技能训练为主的教学内容，并将职业技能鉴定融入到教学过程中。课程的教学过程要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合等形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。 以基于工作过程得课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合职业资格标准，以来源于工程一线的实际
案例为载体，以理实一体化的教学实训室为工作与学习场所，对课程内容进行序化。通过教学模式设计、教学方法设计、教学手段的灵活运用、教学目标的开放性设计、教学考核方法改革等，保证了学生专业能力、方法能力和社会能力的全面培养。 二、课程目标 对常见工程约束能进行简化、受力分析和画示力图。熟练掌握力的投影、对点的矩和对轴的矩的计算。对工程中的各种力系（汇交力系、力偶系、任意力系和分布力系）能进行简化。熟练掌握各力系的平衡方程及应用，对工程静定结构能进行平衡分析。对材料力学的基本概念有明确的认识，并具有将一般工程杆件简化为力学简图的初步能力。能计算杆件在基本变形下的内力，并做出内力图。能分析计算基本变形杆件的应力和变形。能进行基本变形杆件的强度、刚度计算。对应力状态有初步的认识，并能进行简单组合变形杆件的应力和强度计算。能分析计算简单压杆的临界荷载和临界应力，并能进行稳定性计算。为学习有关的后继课程打好必要的基础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件；初步学会利用工程力学的理论和方法分析、解决一些工程实际问题。 三、课程内容与要求 序号学习项 目学习任务能力要求知识要点参考学 时 1 1. 绪论 1.1 工程力学 的研究对象和 研究方法掌握工程力学的研究对 象、基本任务与研究方法； 掌握杆件变形的基本形 式； 能辨别刚体和变形体， 弹性变形和塑性变形； 能理解对构件进行强 度、刚度和稳定性计算 和校核的必要性； 掌握杆件变形的基本 形式 1 2 2.静力学 的基本知 识2.1基本概念 基本公理 力矩 掌握力、荷载和力系的概 念； 熟练掌握力学基本公理的 内容和涵义； 熟练掌握力矩的的概念和 求法； 能够识别结构所受的 荷载和力系； 能够对作用在工程结 构上的荷载进行平衡 分析；学会判断构件的 运动和它所受的力或 力矩的关系； 2 8