工程力学

剖析工程中典型的力学问题,阐释工程问题的分析方法。课程内容精炼,主干清晰,贴近时代,注重基本理论知识和问题分析,注重启迪创新研究思维。本课程为国家精品课程、国家精品资源共享课程。课程组为国家优秀教学团队。

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  • 分类: 工程
  • 平台: 中国大学MOOC
  • 语言: 中文

课程概况

力学是工科学生的重要基础,本课程的目标应使学生对工程力学的基本概念、基本理论、基本方法有较扎实的理解;在培养严密的演绎思维的同时,尤其注重通过力学知识的学习,启发、培养学生的综合与扩散、求同与辩异等归纳和研究型思维;在学习理论知识的同时,注重通过工程实际案例培养学生分析解决工程问题的研究性思维。为较好地实现这一目标,课程组几十年来始终坚持以人为本,教书育人的教学理念,在传授知识的同时,尤其注重学生实践能力、创新能力的培养。在教学实践中,不断进行教学改革研究,优化整合课程内容,改革结构体系,加强青年师资队伍建设,编写精品教材,构建先进的教学实验中心和教学网站,采用先进教学方法和评价方案,加强师生互动与交流。经过课程组全体教师的不懈探索与创新、实践与总结,课程建设上取得了显著成绩,2006年度成为国家精品课程,2008年工程力学教学团队被批准建设国家教学团队。

1.课程定位与课程目标
本课程属非机类工科学生公共基础课。以培养创新研究型人才为目的,本课程通过课堂教学与实验教学,使学生掌握工程力学的基本概念、基本理论和基本分析方法;培养工程力学问题的分析和计算能力;尤其注重培养学生从工程实际中提出、研究、解决力学问题的能力,培养科学思维方法。本课程针对不同的专业需要,分别设置48学时、64学时、72学时的教学内容。

2.知识模块顺序及对应学时
课程主要内容包括刚体静力学、流体静力学和变形体静力学的基本概念、基本理论、基本方法及其应用。以力的平衡、变形的几何协调、力与变形间的物理关系为研究主线,使学生建立了对工程力学的清晰的整体认识。

课程共分10章。内容精炼,主干清晰,贴近时代,启发思维。第1-3章为绪论、刚体静力学基本概念与理论、静力平衡问题,属刚体静力学;讲授10学时。第4-6章为变形体静力学基础、材料的力学性能、强度与连接件设计,结合杆的拉压阐述变形体静力学的基本概念、基本理论与研究方法;讲授10学时。第7章为流体力与容器,用刚体静力学方法研究静止流体作用在壁面上的力及容器的强度;讲授2学时。第8-10章为圆轴的扭转、梁的平面弯曲、强度理论与组合变形,进一步利用变形体静力学基本方法研究各种变形体力学问题;讲授18学时。

授课目标

剖析工程中典型的力学问题,阐释工程问题的分析方法。传授工程力学基本知识的同时,通过对工程问题的分析解决,培养学生分析问题解决问题的研究性思维。

证书要求

本课程平时作业成绩占20%,平时小测验成绩占30%,期末考试占50%。
合格证书:课程总成绩60分至84分;
优秀证书:课程总成绩85分至100分。

预备知识

预备课程:高等数学、机械制图、大学物理等。

课程大纲

第一章 绪论
什么是力学;力学与工程;学科分类;基本概念与基本方法

第二章 刚体静力学基本概念与理论
力;力偶;约束与约束反力;受力图;平面力系的平衡条件

第三章 静力平衡问题
平面力系的平衡问题;含摩擦的平衡问题(简要介绍);平面桁架;空间力系的平衡问题

第四章 变形体静力学基础
变形体静力学的一般分析方法;基本假设; 内力、截面法; 杆件的基本变形;杆的轴向拉伸和压缩; 一点的应力和应变; 变形体静力学分析; 应力集中的概念

第五章 材料的力学性能
概述;低碳钢拉伸应力—应变曲线;不同材料拉伸压缩时的机械性能; 真应力、真应变; 应力—应变曲线的理想化模型

第六章 强度与连接体设计
强度条件和安全系数;拉压杆件的强度设计;剪切及其实用计算;挤压及其实用计算;连接件的强度设计

第七章 流体力、容器(扩展知识自学)
流体的特征及其主要物理性能;静止流体中的压强;作用在壁面上的流体力;薄壁容器

第八章 圆轴的扭转
扭转的概念和实例;扭矩与扭矩图;圆轴扭转时的应力和变形;圆轴扭转的强度条件和刚度条件;静不定问题和弹塑性问题

第九章 梁的平面弯曲
用截面法作梁的内力图;利用平衡微分方程作梁的内力图;梁的应力与强度条件;梁的变形;梁的弯曲静不定问题和弹塑性问题简介;

第十章 应力状态、强度理论与组合变形
应力状态;强度理论简介;组合变形

参考资料

教学参考书:
1、推荐教材:陈传尧主编《工程力学》(第三版),高等教育出版社, 2012年
2、教学参考书:单辉祖 谢传峰合编《工程力学》,高等教育出版社,2004年
课外文献阅读:
3、《工程力学学习指导与解题指南》,范钦珊主编,清华大学出版社 ,2007年
4、《工程力学学习指导》,银建中等编,大连理工大学出版社,2008年
5、工程力学课程学习参考资源网站:http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2562.html

常见问题

视频讲解较快问题:请同学们重复观看或者暂停思考。

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