工程力学(项目模块一)

模块一构件的静力分析任务一刚体的受力分析（P11）一、简答题1．力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么？答：力的三要素，即力的大小、力的方向和力的作用点。

两个力使刚体处于平衡状态的必要和充分条件：两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

2．为什么说二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的可传性都只适用于刚体？答：因为非刚体在力的作用下会产生变形，改变力的传递方向。

例如，软绳受两个等值反向的拉力作用可以平衡，而受两个等值反向的压力作用就不能平衡。

3．什么是二力构件？分析二力构件受力时与构件的形状有无关系。

答：工程上将只受到两个力作用处于平衡状态的构件称为二力构件。

二力构件受力时与构件的形状没有关系，只与两力作用点有关，且必定沿两力作用点连线，等值，反向。

4．二力平衡公理和作用与反作用公理都涉及二力等值、反向、共线，二者有什么区别？答：平衡力是作用在同一物体上，而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上。

5．确定约束力方向的原则是什么?活动铰链支座约束有什么特点？答：约束力的方向与该约束阻碍的运动方向相反。

在不计摩擦的情况下，活动铰链支座只能限制构件沿支承面垂直方向的移动。

因此活动铰链支座的约束力方向必垂直于支承面，且通过铰链中心。

6．如图1-20所示，已知作用于物体上的两个力F1与F2，满足大小相等、方向相反、作用线相同的条件，物体是否平衡？答：不平衡，平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动的状态，而图中AC杆与CB杆会运动，两杆夹角会在力的作用下变大。

二、分析计算题1.试画出图1-21各图中物体A或构件AB的受力图（未画重力的物体重量不计，所有接触均为光滑接触）。

2.画出如图1-22所示机构中各杆件的受力图与系统整体的受力图（图中未画重力的各杆件的自重不计，所有接触均为光滑接触）。

任务二平面汇交力系平衡问题的求解（P20）一、简答题1.合力是否一定比分力大？为什么？答：合力不一定比分力大，当物体受力平衡时，合力为零，比分力小。

工程力学模板工程力学是工程学的基础学科，它研究物体在外力作用下的运动规律和内力分布规律。

工程力学模板是工程力学相关内容的模板，它可以帮助工程师和学生更好地理解和应用工程力学知识。

本文将介绍工程力学模板的基本结构和使用方法，希望能为工程力学学习和实践提供帮助。

一、工程力学模板的基本结构。

1.标题，工程力学模板。

2.摘要，简要介绍工程力学模板的作用和内容，让读者对模板有一个初步的了解。

3.引言，介绍工程力学的基本概念和研究对象，引出工程力学模板的必要性和重要性。

4.正文，依次介绍工程力学模板的各个部分，包括力的平衡、结构的静力分析、弹性力学、材料力学等内容。

5.结论，总结工程力学模板的作用和价值，展望工程力学在工程实践中的应用前景。

二、工程力学模板的使用方法。

1.下载模板，在百度文库或其他相关网站上搜索工程力学模板，下载并保存到本地。

2.编辑模板，使用相应的编辑软件打开模板文件，根据需要进行修改和补充，确保模板符合实际需求。

3.应用模板，将编辑好的模板应用到具体的工程实践中，根据实际情况进行相应的调整和完善。

4.分享模板，如果模板经过实际应用并取得了良好的效果，可以分享给他人，帮助更多的人学习和使用工程力学知识。

三、工程力学模板的注意事项。

1.准确性，模板中的内容应当准确反映工程力学的基本原理和应用方法，避免出现错误和误导。

2.清晰性，模板的结构和内容应当清晰明了，便于读者理解和使用，避免过多的复杂和混乱。

3.实用性，模板应当具有一定的实用性，能够解决实际工程问题，为工程师和学生提供参考和指导。

4.更新性，工程力学知识在不断发展和变化，模板的内容需要及时更新，以反映最新的研究成果和工程实践。

四、工程力学模板的应用范围。

工程力学模板适用于各种工程领域，包括土木工程、机械工程、航空航天工程、电子工程等。

无论是初学者还是专业工程师，都可以通过使用工程力学模板来加深对工程力学知识的理解，提高工程实践的能力。

《工程力学》课程教学大纲一、教学目标本课程是新能源科学与工程专业的学科教育平台课程。

工程力学是研究物体机械运动规律以及构件强度、刚度和稳定性等计算原理的科学。

本课程既具有基础性，即为后续课程的学习提供必要的力学知识与分析计算能力；又具有很强的工程应用性，即它为协调新能源技术类的风力发电设备以及光伏发电设备等的安全性和经济性矛盾提供了科学的解决方法。

它集理论与实践于一体，是工程技术人员必修的一门课程，该课程的开设符合应用型本科教育以就业为导向，以能力为本位的教学定位。

通过本课程的学习，学生会初步学会应用静力学的理论和方法去分析和处理力学模型，并应用强度、刚度、稳定性的知识，解决一些简单的工程实际问题；培养用力学的方法提出问题、分析问题、解决问题的能力。

分项教学目标如下（1）知识目标使学生能把简单的工程实际物体抽象为力学模型，并能从简单的物体系统中恰当地选取研究对象，熟练地画出受力图；能熟练运用截面法分析杆件的内力，并能画出内力图；掌握静定杆件在基本变形情况下的应力计算，能对杆件进行强度验算；能对压杆进行稳定性的校核和设计。

（2）能力目标具备对风力发电系统或者光伏发电系统中的具体构件进行简单设计的能力。

（3）素质目标具有良好的工程意识、质量意识与社会责任意识。

三、学时安排课程内容与学时分配表四、课程教学内容与基本要求第一章静力学公理和物体的受力分析教学目的与要求：通过本章的学习，使学生理解静力学所涉及的基本概念、公式及几种典型的约束及其约束性质和约束反力。

掌握物体受力分析，会画受力图。

主要知识点：1.力的基本概念2.力的基本运算3.约束与约束力4.物体的受力分析、受力图教学重点：各种约束反力的画法教学难点：物体的受力分析和受力图教学方法：举例、讲授、板演第二章平面力系教学目的与要求：通过本章学习，通过本章的学习，使学生掌握平面任意力系的简化及简化结果，深入理解平面力系的平衡条件及平衡方程；并能正确计算考虑摩擦时的平衡问题。

任务一课程概述一、填空题1.建筑中由若干构件连接而成的能承受和传递作用的骨架体系称为( 建筑结构 ),简称结构。

这里所说的“作用”，是指能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。

2.作用可分为( 直接作用 )和( 间接作用 )。

( 直接作用 )即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。

( 间接作用 )是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。

3.建筑结构由( 水平构件 )、( 竖向构件 )和( 基础 )组成。

( 水平构件 )包括梁、板等，用以承受竖向荷载；( 竖向构件 )包括柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载；( 基础 )的作用是将建筑物承受的荷载传至地基。

4.力是物体之间相互的（机械作用）,这种作用学会使物体产生两种力效应，分别是（外效应）和（内效应 )。

力对物体的作用效应取决于力的三要素：（大小）、（方向）与（作用点）。

5.使物体产生运动或产生运动趋势的力称( 荷载 )。

（主动力）6.工程设计的任务之一就是保证构件在确定的外力作用下能正常工作而不失效，即保证构件具有足够的（强度）、（刚度）和（稳定性）。

7.在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称（刚体 ) 。

在荷载作用下发生变形（尺寸的改变和形状的改变）的固体称（变形固体）。

8.结构中的每一个基本部分称为（构件），全部构件由杆件组成的结构称为（杆系结构）。

9.杆件的四种基本变形是( 轴向拉（压）变形 )、（剪切变形）、（扭转变形）、（弯曲变形）。

二、选择题1.刚度是结构构件在外力作用下，材料抵抗（ A ）的能力。

A.变形B.破坏C.弯曲2.强度是结构构件在外力作用下，材料抵抗（ B ）的能力。

A.变形B.破坏C.弯曲3.关于材料的变形下列分法正确的是（ A ）。

A.基本变形和组合变形B.拉伸变形和压缩变形C.弹性变形和塑性变形三、简答题1. 什么是构件？什么是杆件？描述杆件的要素有哪些？杆件可以分为几种类型？工程中常见杆件是哪种杆？答：构件——组成建筑结构的单个物体。

《工程力学》教学大纲课程类别：学科基础平台课（选修课）课程代码：B080840408001课程名称：工程力学学时学分：64学时；3学分预修课程：高等数学、物理学、工程制图适用专业：安全工程开课部门：安全科学与工程教研室一、课程的地位、目标和任务《工程力学》是安全工程专业的学科基础平台课（选修课）。

本课程包括静力学、材料力学、运动学和动力学四个部分的内容。

通过学习该课程，培养学生的力学分析意识和解决问题的能力，为学习后续课程以及工程技术提供必要的基础。

本课程要求学生掌握理论力学中的质点、质点系和刚体机械运动的基本规律和研究方法，以及材料力学的基本理论、构件强度、刚度及稳定性的计算方法。

要求学生具备一定的工程实际计算能力和初步的分析和实践能力。

为今后从事专业技术工作打下深厚的理论基础。

二、与相关课程的联系与分工本课程的先修课程主要有：《高等数学》、《大学物理》、《物理化学》、《流体力学》、本课程的后续课程主要有：《消防工程学》、《建筑施工安全》、《电气安全工程》等安全工程专业相关课程。

三、教学内容与要求（一）静力学的基本概念1.刚体的概念2.静力学公理3.约束与约束反力4.物体的受力分析要求学生了解静力学的研究对象和任务，理解静力学基本公理，及常见的平面约束类型和相应的约束反力的特点，掌握物体的受力分析方法和受力图的绘制。

(二) 平面力系1.平面汇交力系2.平面力偶系3.平面任意力系4.工程中的平面力系问题要求学生了解力矩、力偶、力偶距的概念，熟悉力的平移定理，掌握平面汇交力系的合成与平衡条件。

（三）空间力系1.力在空间坐标轴上的投影2.力对轴之矩3.空间力系的平衡4.工程中的空间力系问题要求学生了解力在直角坐标轴上的投影，熟悉力对轴之矩的概念与计算方法，掌握空间力系的平衡方程和应用。

（四）轴向拉伸与压缩1.截面上的内力和应力2.轴向拉伸和压缩变形的计算3.轴向拉伸和压缩时材料的力学性能4.轴向拉伸和压缩时构件的强度条件5.应力集中的概念6.变形能的概念功能原理要求学生了解轴向拉伸和压缩的概念和实例，熟悉轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力、应力和强度条件。

项目一分析工程构件的承载能力静力学是研究物体平衡问题的科学。

所谓平衡，是指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，它是物体机械运动的一种特殊形式。

静力学的基本内容可归结为以下几个问题：1.物体的受力分析。

即分析物体受到哪些力的作用，各力的大小、方向、作用点（线）如何。

2.力系的简化。

力系是指作用于物体上的一组力。

将一个复杂的力系用简单的力系来等效代替，称为力系的简化。

3.力系的平衡条件。

欲使物体处于平衡状态，作用在物体上的力系必须满足一定的条件，这种条件称为力系的平衡条件。

物体平衡时所受的力系，即为平衡力系。

应用力系的平衡条件，可以解决一些工程实际问题。

静力学是工程力学中最基础的部分，也是本课程中其它内容的基础，在工程上具有重要的实用意义。

一、力的概念人们在长期的生活和生产实践中，通过观察和分析，逐渐形成了力的概念：力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生变化，或者使物体发生变形。

显然，力不能脱离开物体而存在。

物体若受到力的作用，则必有施力物体。

明确这一点，对以后的受力分析是很重要的。

的运动状态发生变化，这一效应称为力的运动效应，也叫外效应；二是使物体发生变形，这一效应称为变形效应，也叫内效应。

在静力学中只研究力的外效应，力的内效应将在材料力学中研究。

力对物体的作用效果，取决于力的三要素——大小、方向和作用点。

三要素中的任何一个发生变化，都将改变对物体的作用效果。

力是矢量，在图中用有向线段表示，如图2-1所示。

线段的起点或终点表示力的作用点；线段的方位和箭头的指向表示力的方向，线段的长度（按一定比例尺画出）表示力的大小。

对力进行标注时，力矢量一般用粗体大写英文字母F表示，而力的大小则用细斜体F表示。

在国际单位制中，力的单位为牛顿（N），常用单位为千牛顿（kN）。

二、刚体的概念任何物体受力后，都将产生或大或小的变形。

但在许多情况下，变形都是很小的，忽略变形不会对所研究的问题有实质性的影响，但却可以使问题大大简化。

工程力学课程设计项目一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握工程力学的基本概念和原理，培养学生分析和解决工程力学问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解工程力学的基本概念和原理；（2）掌握力学的基本方程和定律；（3）熟悉常见工程结构的受力分析和稳定性判断。

2.技能目标：（1）能够运用力学知识分析和解决实际工程问题；（2）具备一定的实验操作能力和数据处理能力；（3）学会运用力学软件进行工程分析和设计。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对工程力学的兴趣和热情；（2）树立学生科学严谨的学习态度；（3）培养学生团队合作和沟通交流的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.工程力学基本概念和原理；2.力学基本方程和定律；3.常见工程结构的受力分析和稳定性判断；4.工程力学实验方法和数据处理；5.工程力学软件的应用。

具体安排如下：1.第一课时：介绍工程力学基本概念和原理，讲解力学基本方程和定律；2.第二课时：分析常见工程结构的受力情况和稳定性判断，介绍实验方法和数据处理；3.第三课时：讲解工程力学软件的应用，进行实际工程案例分析。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解工程力学的基本概念、原理和方程，使学生掌握基础知识；2.案例分析法：分析实际工程案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题；3.实验法：进行力学实验，培养学生的实验操作能力和数据处理能力；4.讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作和沟通交流能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将采用以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的工程力学教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓宽知识面；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观展示工程力学知识和实验过程；4.实验设备：准备力学实验所需的设备，为学生提供实践操作机会。