A012003《工程力学Ⅱ(材力)》教学大纲-季维英

《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。

《工程力学（A）Ⅰ》课程教学大纲执笔人：蒋永莉编写日期：2012年11月一、课程基本信息1．课程编号：30L656Q2．课程体系/类别：专业类/专业基础必修课/专业主干课3．学时/学分：80学时/5学分4．先修课程：物理Ⅰ5．适用专业：土木工程二、课程教学目标及学生应达到的能力《工程力学（A）Ⅰ》是土木工程专业的专业基础必修课、专业主干课，包括静力学及材料力学。

本课程揭示受力分析，力系的简化、合成，力系平衡规律，构件在外力作用下变形的基本规律和基本理论，为构件提供强度、刚度、稳定性的设计理论和计算方法，是后续专业课及今后工程设计的理论基础。

通过本课程的学习，可使学生的分析、计算、思考、判断、自学及理论联系实际等各方面的能力得到训练和提高。

初步具备综合应用所学力学知识分析、解决实际问题的能力。

为后续力学课程的学习打下坚实的力学基础，并在学习中培养和提高逻辑推理能力、抽象思维能力、表达能力、计算能力以及分析和解决力学实际问题的能力。

三、课程教学内容和要求四、课程教学安排（一）课堂教学及要求课堂讲授是本课程的主要教学手段，因此要求主讲教师应认真备课，不断提高书写教案基本功，教案内容符合教学大纲的要求，体现教书育人的目标，教学步骤要符合大学生的认知心理，教学内容注重理论联系实际，讲求科学性、教育性和探索性。

讲授中应尽量做到：(1)脱稿讲授；(2)注重启发性，讲求逻辑性；(3) 教学用语清晰生动，有吸引力，教态自然、大方；(4)板书布局合理，能体现教学内容重点及逻辑联系，字体工整、美观。

要求：基本概念讲的透彻，内容前后融会贯通。

注意：结合典型工程实例，调动学生的学习主动性，拓宽学生的知识面。

可利用多媒体及训练型CAI课件、工程录相片（如构件承载能力，力学发展史）等辅助教学。

通过课堂讲授、作业、实验等教学环节，加深学生的感性认识，提高分析问题和解决问题的能力。

自学可培养学生获取新知识、提高独立分析和解决问题能力。

工程力学 A（Ⅱ）Engineering mechanics A（Ⅱ）学分：4学时：60 （其中：讲课学时：60 实验学时：0 上机学时：0）先修课程：高等数学、大学物理、工程图学，理论力学适用专业：车辆工程、交通工程、交通运输、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业机械化及其自动化等教材：《材料力学》（I）（II），刘鸿文，高等教育出版社，2011年1月第5版一、课程的性质与任务：工程力学A（Ⅱ），也就是通常所说的材料力学是机械类各专业的一门主要技术基础课。

其主要任务是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力。

为学习后继课程，从事工程技术工作，科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。

通过本课程的学习，一方面为后续课程奠定必要的基础，同时培养学生分析和解决工程问题的能力。

二、课程的基本内容及要求：（一）绪论1．教学内容(1)材料力学的任务；(2)变形固体的基本假设；(3)外力及其分类；(4)内力、截面法和应力的概念；(5)变形和应变；(6)杆件变形的基本形式；2．基本要求(1)理解变形固体的基本假设及内力、截面法、应力、位移和应变的概念；(2)了解杆件变形的基本形式及组合变形的概念；3．重难点(1)重点是掌握变形固体的基本假设及内力、截面法、应力、位移和应变的概念；(2)难点是了解杆件变形的基本形式及组合变形的概念；（二）拉压与剪切1．教学内容(1)轴向拉伸和压缩的概念和实例；(2)轴向拉压时横截面上的内力与应力；(3)直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力；(4)材料在拉伸时的力学性能；(5)材料在压缩时的力学性能；(6)失效、安全系数和强度计算；(7)轴向拉伸或压缩时的变形；(8)轴向拉伸或压缩时的变形能；(9)拉伸、压缩静不定问题；(10)温度应力和装配应力；(11)应力集中的概念；(12)剪切和挤压的实用计算；2．基本要求(1)熟练掌握拉压杆的内力、应力、变形和应变的概念、理论分析和计算方法，建立强度条件；(2)掌握材料的拉、压力学性能；(3)了解应力集中概念；(4)熟练掌握剪切、挤压的概念和实用计算；3．重难点(1)重点是掌握拉、压、剪切、挤压强度计算，掌握拉、压的变形计算；(2)难点是简单拉、压超静定的解法；（三）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)纯剪切；(4)圆轴扭转时的应力；(5)圆轴扭转时的变形；(6)非圆截面杆扭转的概念；2. 基本要求(1)熟练掌握轴扭转的内力、扭矩图，圆轴扭转的应力和变形，强度和刚度条件；(2)理解纯剪切概念；(3)掌握剪应力互等定理；(4)了解非圆截面杆扭转问题；3．重难点(1)重点是掌握扭转的扭矩图，圆轴扭转的强度和刚度条件；(2)难点是了解纯剪切概念；（四）弯曲内力1．教学内容(1)平面弯曲的概念和实例；(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；(6)平面曲杆的弯曲内力；2．基本要求熟练掌握平面弯曲的内力、剪力图和弯矩图；3．重难点(1)重点是掌握平面弯曲的内力、剪力图和弯矩图；(2)难点是刚架和平面曲杆的内力；（五）弯曲应力1．教学内容(1)纯弯曲；(2)纯弯曲时的正应力横力弯曲时的正应力；(3)弯曲剪应力；(4)提高弯曲强度的措施；2. 基本要求(1)熟练掌握具有纵向对称截面梁的弯曲正应力及其强度条件；(2)理解弯曲剪应力；3. 重难点(1)重点是掌握平面弯曲弯曲正应力及其强度条件；(2)难点是了解弯曲切应力的概念和常用截面弯曲切应力的计算；（六）弯曲变形1．教学内容(1)工程中的弯曲变形问题；(2)挠曲线的微分方程；(3)用积分法求弯曲变形；(4)用叠加法求弯曲变形；(5)简单静不定梁；(6)提高弯曲刚度的一些措施；2．基本要求(1)熟练掌握用积分法和叠加法计算梁的变形(位移)；(2)理解简单静不定梁的求解；3. 重难点(1)重点是掌握用积分法和叠加法计算梁的变形；(2)难点是简单静不定梁的求解；（七）平面图形几何性质1．教学内容(1)静矩和形心；(2)惯性矩和惯性半径；(3)惯性积；(4)平行移轴公式；(5)转轴公式、主惯性轴；2．基本要求(1)掌握截面静矩、极惯性矩、轴惯性矩、轴惯性积的概念；(2)掌握平行移轴定理；(3)了解转轴公式；3. 重难点(1)重点是掌握截面静矩、极惯性矩、轴惯性矩、轴惯性积的计算和平行移轴定理；(2)难点是了解转轴公式；（八）应力状态和强度理论1．教学内容(1)应力状态概念；(2)二向和三向应力状态的实例；(3)二向应力状态分析---解析法；(4)二向应力状态分析---图解法；(5)三向应力状态；(6)广义虎克定律；(7)复杂应力状态的变形比能；(8)强度理论概述；(9)四种常用强度理论；2．基本要求(1)掌握应力状态分析和强度理论；(2)理解应力状态分析概念；(3)熟练掌握平面应力状态分析的解析法和图解法(莫尔圆)；(4)掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力；(5)掌握广义胡克定律；(6)熟练掌握常用强度理论及其应用；3. 重难点(1)重点是平面应力状态分析的一种方法，最大切应力计算，广义胡克定律，强度理论及其应用；(2)难点是应力状态分析的概念和主平面位置的确定，三向应力状态下的广义胡克定律的应用；（九）组合变形1．教学内容(1)组合变形和叠加原理；(2)拉伸或压缩与弯曲的组合（包括斜弯曲的概念）；(3)偏心压缩；(4)扭转与弯曲的组合；2．基本要求(1)理解组合变形概念和叠加原理的应用；(2)掌握组合变形下杆件的强度计算；(3)熟练掌握拉(压)—弯和扭—弯组合变形杆件的强度计算；3. 重难点(1)重点是掌握拉(压)—弯和扭—弯组合变形杆件的强度计算；(2)难点是力学计算简图的分析和组合变形的判断；（十）能量方法1.教学内容(1)概述；(2)杆件变形能的计算；(3)变形能的普遍表达式；(4)互等定理；(5)卡氏定理或单位载荷法、莫尔积分；2．基本要求(1)理解外力功与弹性应变能概念；(2)熟练掌握一种能量方法计算位移(单位力法或卡氏定理)；3. 重难点(1)重点是掌握一种能量方法计算位移；(2)难点是理解外力功与弹性应变能概念；（十一）静不定结构(1)教学内容(1)静不定结构概述；(2)用力法或变形比较法解静不定结构；(3)对称及反对称性质的利用；2．基本要求(1)理解静不定概念；(2)熟练掌握一种求解简单一次静不定问题的方法,推荐使用力法解静不定结构；3. 重难点(1)重点是熟练掌握一种求解简单一次静不定问题的方法；(2)难点是理解静不定概念，对称及反对称性质的利用；（十二）动载荷1．教学内容(1)概述；动静法的应用；杆件受冲击时的应力和变形；(2)交变力与疲劳失效；交变应力的循环特性、应力幅和平均应力；影响持久极限的因素；注：（1）和（2）内容任选一2．基本要求(1)了解动载荷中惯性力问题和冲击应力的分析与计算；(2)了解交变应力与疲劳破坏的概念、持久极限及其影响因素。

《工程力学》课程教学大纲一、课程名称工程力学二、课程性质本课程为一门基础课程，旨在为工程系学生提供力学知识，包括基本的力学定律、掌握杆件受力分析方法、了解杆件中应力分布特点、掌握平衡分析的条件、解决受力问题的方法。

三、课程目标通过对本课程的学习，学生应掌握以下知识和技能：1. 掌握力学基本定律，了解受力分析的基本方法；2. 掌握矩形截面、圆形截面等常用截面中应力分布的特点；3. 掌握平衡分析的条件，能够分析平衡条件下结构体系内部力的分布；4. 能够绘制受力分析图，分析受力问题并求解；5. 熟悉一些常见的机械结构及其原理，了解力学在机械设计中的应用。

四、主要内容1. 基本力学概念（1）物理量及其单位（2）受力分析的基本方法（3）立方体定律与平行四边形定律2. 杆件受力分析（1）支反力计算原理（2）平衡方程的推导（3）杆件内部力分布与应力分析3. 应变状态分析（1）应变分量的定义和计算（2）矩形截面和圆形截面等常见截面的应力分布和应变状态分析4. 平衡原理（1）平衡分析的条件（2）平衡方程的应用（3）刚架分析与力偶原理5. 受力分析方法（1）受力分析的基本原理（2）计算机辅助受力分析（3）部分力叠加原理6. 典型机械结构（1）平面机构的构建和分析（2）各种机械连接件的原理与应用（3）弹性元件的原理与应用五、教学方法1. 理论讲解讲解各个知识点，解析相关定理，并阐释其实际应用。

2. 课堂演示通过实例来说明概念和原理，加深师生对概念和定理的理解和认识。

3. 实验操作使用压力传感器和力传感器等仪器，进行测量和数据分析。

帮助学生通过实验学习并理解力学定律。

4. 讨论与互动通过小组讨论和学生提问，加深对知识的理解。

六、教材1. 《工程力学》，作者：紫鹏、黄大发，出版社：高等教育出版社。

2. 《工程力学习题解答与分析》，作者：张宇、冯德洲，出版社：高等教育出版社。

七、评分标准1. 平时成绩（包括课堂表现、课后作业等）占总成绩的40%；2. 期中考试占总成绩的30%；3. 期末考试占总成绩的30%。

《工程力学（二）》课程教学大纲课程名称：工程力学（二）课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：Engineering Mechanics （2）总学时/周学时/学分：27/2/1.5 其中实验/实践学时：0先修课程：工程力学（一）授课时间：周五1-2节/1-14周授课地点：7B-313授课对象：2017级工程管理1-2班开课学院：生态环境与建筑工程学院任课教师姓名/职称：王凤阳讲师答疑时间、地点与方式：1、课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；2、上课学生可自由提问；3、平时学生可到12G304-2进行答疑。

课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（）使用教材：龙驭球，包世华，袁泗主编，结构力学（I）-第4版，高等教育出版社，2018教学参考资料：朱慈勉、张伟平主编，结构力学（第3版）上册,高等教育出版社,2016张秉荣主编, 工程力学第4版, 机械工业出版社,2011课程简介：工程力学（二）是工程管理专业的选修课，在专业学习中占有重要的地位。

通过本课程的学习，使学生掌握平面杆件结构分析计算的基本概念、基本原理和基本方法，了解各类结构的受力性能，为学生学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础，为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础，培养结构工程分析与计算等方面的能力。

课程教学目标1. 掌握计算简图绘制方法，对一般杆件结构能选择正确的计算简图、并分析几何组成；2. 熟练掌握平衡方程的方法，对一般静定结构能够正确进行内力分析；3. 掌握静定结构在荷载等因素下位移的计算方法；4. 理解力法的基本原理，并能对一般超静定结构作熟练计算；5. 能够计算超静定结构的位移，会利用对称性简化结构分析；6. 理解虚功原理，能运用变形体的虚功原理对简单结构进行分析。

本课程与学生核心能力培养之间的关联（可多选）：■核心能力1.具有运用自然科学基础知识、社会科学基础知识和工程管理专业知识的能力；■核心能力2.具有对工程问题进行调查与评估、数据分析、信息综合，并得到有效结论的能力；□核心能力3.具有工程项目所需的技术和管理能力、使用现代工具和信息技术的能力；□核心能力4.具有对工程问题进行项目管理策划与设计的能力，对项目投资和造价进行评估与计算的能力；□核心能力5.具有组织管理、有效沟通、团队协作的能力；■核心能力6.具有发现、表达、分析复杂工程问题，并提出科学解决方案的能力；□核心能力7.认识时事并具有一定的国际视野，了解工程技术和管理对环境、社会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力；□核心能力8.理解专业伦理，具有较强的职业道德和社会责任感。

工程力学教学大纲（64学时-已划重点和难点）《工程力学》教学大纲总学时： 64 理论课学时： 60 实验课学时： 4一、课程的性质本大纲适用于四年制本科化工、轻工、电力、自控、交通工程、管理工程等非机械、土水类专业。

工程力学是一门重要的技术基础课程，主要研究机械设备零件及结构构件的设计计算的基本方法。

二、课程的目的与教学基本要求本课程是由理论力学的静力学部分和材料力学的基本部分所组成。

通过静力学的学习，要求学生熟练掌握构件平衡时的受力分析和计算方法。

通过材料力学的学习，要求学生熟练掌握杆件的四种基本变形和组合变形的内力、应力及变形的计算方法，从而解决杆件的强度、刚度和压杆稳定的问题。

本课程的前修课程为高等数学和物理学，后修课程为机械零件及原理和专业设备课。

教学基本要求：（1）熟练掌握物体平衡时的受力分析和计算方法。

（2）基本掌握将一般工程零部件或结构简化为力学简图的方法。

（3）牢固树立四种基本变形及组合变形的概念，熟练掌握直杆的受力分析。

（4）熟练掌握杆件在基本变形下的内力、应力、位移及应变的计算，并能应用强度.刚度条件进行计算。

（5）了解平面几何图形的性质，能计算简单图形的静矩、形心、惯性矩、惯性半径和圆截面的极惯性矩。

能用平行移轴公式求简单组合截面的惯性矩。

会应用型钢表。

（6）熟练掌握求解简单超静定问题的基本原理和方法，正确建立变形条件，掌握求解轴向拉压超静定、简单超静定梁问题。

（7）掌握应力状态和强度理论，并能进行组合变形下杆件的强度计算。

（8）掌握常用金属材料的力学性质及测定方法，对电测应力方法有初步认识。

（9）理解剪切的概念，能进行剪切和挤压的实用计算。

（10）正确理解弹性稳定平衡的概念，确定压杆的临界载荷和临界应力，并进行压杆稳定性计算。

三、课程适用专业交通工程、交通运输工程、无机非、给排水等专业。

四、课程的教学内容、要求与学时分配总绪论：工程力学的任务和主要内容，工程力学在专业中的地位和作用，工程力学的研究对象。

《工程力学》教学大纲一、说明1、本课程的性质和内容本课程是一门与工程技术密切联系的技术基础课，机械工程及众多相关工程都离不开工程力学，本课程具有很强的实用性。

本课程的主要内容包括理论力学和材料力学两部分。

2、课程的任务和要求本课程的任务：使学生掌握一定的工程力学知识，能正确地使用、安装、维护各类机械，从而提高操作技术和生产技能，并能分析和解决生产实际中有关力学的简单问题。

本课程的基本要求：根据构件的受力情况，合理地设计或选用构件，使机械安全、可靠地工作。

3、教师在本课程的教学活动中，应注意理论与实际相结合，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，注意本课程与有关专业课之间的联系。

二、教学要求第一篇理论力学1、初步培养从从简单的实际问题中提出理论力学（静力学）问题，从而抽象出静力学模型的能力，掌握简单物体的受力分析方法，并正确地画出研究对象的受力图。

2、明确力、平衡、刚体和约束等基本概念，掌握静力学四个公理所概括的力的基本性质，掌握力偶的性质及其作用效应，能熟练地计算力在坐标轴上的投影和力对点的矩。

3、能正确地运用平衡条件求解简单的静力学平衡问题。

第一章静力学基础1、明确力的概念、刚体概念和平衡的概念。

2、掌握力的基本性质——静力学公理及其推论。

3、掌握几种基本类型约束的构造、特性及约束反力的方向。

4、掌握物体受力的分析方法。

第二章平面汇交力系1、掌握平面汇交力系合成的方法与平衡条件。

2、掌握力的分解方法和力在坐标轴上投影的方法。

3、熟练运用平衡的解析条件及平衡方程，解决平面汇交力系作用下物体的平衡问题。

第三章力矩和力偶1、明确力对点的矩的概念及力偶的概念。

2、掌握合力矩定理及力矩平衡条件。

3、理解平面力偶的等效条件；掌握平面力偶系的合成与平衡条件。

4、了解力的平移定理。

第四章平面任意力系1、掌握平面任意力系平衡方程的一般形式。

2、掌握平面任意力系作用下，物体或物体系平衡问题的计算方法及考虑摩擦时的平衡问题。