工程力学与结构(一)

《工程力学Ⅰ》课程教学大纲

课程编号：125111 学分： 4 (4学时/周) 总学时：68

大纲执笔人：陈洁 大纲审核人：王斌耀

一、课程性质与目的

工程力学（Ⅰ）（包括静力学、材料力学两部分）是土木工程专业的一门重要的技术基础课，它是各门后续课程的基础，并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的目的是使学生掌握静力学中一般力系的简化与平衡问题的分析介绍方法；掌握材料力学中构件在拉、压、剪切、扭转和弯曲时的强度与刚度问题的分析计算方法，构件在组合变形时的强度与刚度问题的分析计算方法，以及构件在受压时稳定性问题的分析计算方法等；掌握材料的基本力学性能和基本的材料力学实验方法；初步学会应用基本概念、基本理论和基本分析方法去分析问题和解决问题，为学习一系列后继课程打好必要的基础。同时结合本课程的特点培养学生分析、解决工程实际问题的能力，提高学生的综合素质。

二、课程基本要求

1、掌握力的概念、力的投影和力矩的计算；

2、掌握力系简化的方法和一般的简化结果；

3、掌握刚体静力学的平衡条件和平衡方程；

4、对材料力学的基本概念和基本的分析方法有明确的认识。

5、具有将简单受力杆件简化为力学简图的初步能力，具有力学建模的初步概念与能力。

6、能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图、计算其应力和位移、并进行强度和刚度计算。

7、对应力状态理论和强度理论有明确的认识，并能将其应用于组合变形下杆件的强度计算。

8、理解掌握简单超静定问题的求解方法。

9、对能量法的有关基本原理有明确认识，并熟练地掌握一种计算位移的能量方法。

10、对压杆的稳定性概念有明确的认识，能熟练计算轴向受压杆的临界载荷与临界应力，并进行稳定性校核等计算。

11、掌握质点系的质心、刚体的转动惯量、惯性积、惯性主轴和惯性积的平行移轴公式；掌握截面的静矩，形心的位置，惯性矩和惯性积及它们的平行移轴公式，转轴公式。组合截面的惯性矩、惯性积计算，截面的形心主惯性轴和形心主惯性矩的计算

春有春的温暖，夏有夏的火热，秋有秋的收获！

1 1.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高。

A.弹性极限

2.杆件的应力与杆件的（ ）有关。

D.外力、截面、杆长、材料

3.截面上的剪应力的方向（ ）。

C.可以与截面形成任意夹角

4.扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力（ ）分布。

A.均匀

5.如图所示，简支梁A端剪力为（ ）。

A.16kN

6.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是下列B.空心圆轴

7.圆形截面梁剪切弯曲时，横截面上最大切应力发生在（ ）。

A.中性轴上，方向平行于剪力

8.圆轴扭转时，表面上任一点处于（ ）应力状态。

B.二向

9.圆轴受外力偶作用如图，圆轴的最大扭矩为（ ）kN.m。

D.6

10.直径为d=100mm的实心圆轴，受内力扭矩T=10kN.m作用，则横断面上的最大剪应力为（ ）MC.50.93

11.设矩形截面对其一对称轴z的惯性矩为Iz，则当长宽分别为原来的2倍时，该矩形截面对z轴的D.16Iz

12.在下列关于平面图形几何性质的结论中，错误的是（ ）。

C.图形对对 称轴的静矩为零

13.多跨静定梁是由单跨静定梁通过铰链连接而成的（ ）。

A.静定结构 14.多跨静定梁中必须依靠其他梁段的支撑作用才能维持平衡的梁段称为（ ）。 春有春的温暖，夏有夏的火热，秋有秋的收获！

2 B.附属部分

15.建立虚功方程时，位移状态与力状态的关系是（ ）。

A.彼此独立无关

16.静定刚架在支座移动作用下的位移是由（ ）产生的。

D.扭转变形

17.静定结构的截面尺寸发生改变，（ ）会发生改变。

C.位移

18.静定结构改变材料的性质，（ ）会发生改变。

D.支座反力

19.力产生的内力在其他原因所引起的位移上做的功称为（ ）。

D.内力虚功

20.力产生的内力在自己所引起的位移上做的功称为（ ）。

1 《工程力学（一）》串讲讲义】

课程介绍

一、课程的设置、性质及特点

《工程力学（一）》课程，是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课，要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法，包括主要的各种公式。在考试中出现的考题不难，但基本概念涉及比较广泛，学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。

本课程的性质及特点：

1．一门专业基础课，且部分专科、本科专业都共同学习本课程；

2．工程力学（一）课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写，全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。按重要性以及出题分值分布，这几部分的重要性排序依次是：材料力学、静力学、运动学、动力学。

二、教材的选用

工程力学（一）课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材（机械类专业），该书由蔡怀崇、张克猛主编，机械工业出版社出版（2008年版）。

三、章节体系

依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行，依次是

第1篇 理论力学

第1章 静力学的基本概念和公理受力图

第2章 平面汇交力系

第3章 力矩 平面力偶系

第4章 平面任意力系

第5章 空间力系 重心

第6章 点的运动

第7章 刚体基本运动

第8章 质点动力学基础

第9章 刚体动力学基础

第10章 动能定理

第2篇 材料力学

第11章 材料力学的基本概念

第12章 轴向拉伸与压缩

第13章 剪切

第14章 扭转

第15章 弯曲内力

第16章 弯曲应力

第17章 弯曲变形

第18章 组合变形

2 第19章 压杆的稳定性

工程力学试题及答案

一、填空题

1。物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态

2。平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____.该力系中各力构成的力多边形____

3。一物块重600N,放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3,在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势Fmax=__________，所以此物块处于静止状态,而其F=__________。

4.刚体在作平动过程中，其上各点的__________相同，每一瞬时，各点具有__________的速度和加速度。

5.AB杆质量为m，长为L,曲柄O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为__________，方向为__________

6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一般把__________作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料,则把________作为极限应力.

7。__________面称为主平面.主平面上的正应力称为______________。

8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关,而与__________无关。

二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3分，共18分)

1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为( ）。

A。RA

B。RA〉RB

C.RA=RB

D。无法比较

2。材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，已知物块A重0。5kN,物块B重0。2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最小力为（ ）

A。0.14kN