《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲

《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。

三、教学内容及学时分配 章节 第一章

教学内容 绪论 2

学时 1

3

工程力学的研究对象和任务。

第二章 静力学基本知识

第一节 基本概念和公理 教学学时数：2 一、教学目的及要求

理解静力学的基本概念和基本公理。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：力、刚体、力系、平衡； 静力学公理。 （二）教学难点：静力学公理 三、主要教学内容

（一）主要内容：力、刚体、力系、平衡。

（二）主要内容：静力学研究的两个基本问题；静力学公理。 四、考核点

刚体、力系、平衡的概念。静力学公理。

第二节 物体的受力分析和受力图 教学学时数：2 一、教学目的及要求

能对物体进行正确的受力分析并画出受力图。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：约束与约束反力；物体的受力分析和受力图。（二）教学难点：物体的受力分析和受力图。 三、主要教学内容

（一）主要内容：约束与约束反力。

（二）主要内容：受力分析；画受力图的步骤与方法。 四、考核点

物体的受力分析和受力图。

第三章 平面汇交力系

第一节 平面汇交力系 教学学时数：3 一、教学目的及要求

掌握平面汇交力系合成的几何法和解析法。

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二、教学重点与难点

（一）教学重点：平面汇交力系合成的几何法、解析法。 （二）教学难点：平面汇交力系合成的解析法。 三、主要教学内容

（一）主要内容：汇交力系合成与平衡—几何法。力在坐标轴上的投影 （二）主要内容：汇交力系合成与平衡的解析法 四、考核点

平面汇交力系合成的解析法；平面汇交力系平衡的解析条件。

第四章 一般力系的简化

第一节 力矩、力偶 教学学时数：4 一、教学目的及要求

理解力偶与力偶矩、力对点的矩与合力矩定理；掌握力偶系的合成与平衡条件。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：力对点的矩与合力矩定理、平面力偶系的合成与平衡条件。 （二）教学难点：平面力偶系的合成与平衡条件。 三、主要教学内容

（一）主要内容：力对点之矩；力对轴之矩。

（二）主要内容：力偶及其性质；力偶系的合成与平衡。 四、考核点

力对点之矩；力偶系的合成与平衡。

第二节 平面一般力系的简化 教学学时数：4 一、教学目的及要求

掌握平面一般力系的简化方法。

二、教学重点与难点

（一）教学重点：力的平移定理；简化中心；主矢和主矩；简化结果分析。 （二）教学难点：简化结果分析 三、主要教学内容

（一）主要内容：力的平移定理；简化中心。 （二）主要内容：主矢和主矩；简化结果分析。

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四、考核点

简化结果分析。

第五章 一般力系的平衡

第一节 一般力系的平衡方程 教学学时数：2 一、教学目的及要求

掌握一般力系平衡方程的基本形式以及平衡条件。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：空间一般力系的平衡方程；平面一般力系的平衡方程。 （二）教学难点：平衡方程的几种形式。 三、主要教学内容

（一）主要内容：空间一般力系的平衡方程；空间一般力系的平衡条件；空间一般力系的平衡方程。

（二）主要内容：平面一般力系的平衡条件；平衡方程的几种形式。 四、考核点

平面一般力系的平衡条件。

第二节 一般力系平衡方程应用举例 教学学时数：4 一、教学目的及要求

掌握求解单个物体的平衡。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：求解单个物体的平衡。 （二）教学难点：列平衡方程。 三、主要教学内容

（一）主要内容：求解单个物体的平衡。 （二）主要内容：相关例题。 四、考核点

求解单个物体的平衡。

第三节 物体系统的平衡 教学学时数：4 一、教学目的及要求

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掌握求解系统的平衡。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：求解系统的平衡。

（二）教学难点：分离体的选择顺序，列平衡方程。 三、主要教学内容

（一）主要内容：分离体的选择、受力分析分离体。 （二）主要内容：列平衡方程。 四、考核点

求解系统的平衡问题。

第六章 材料力学基本知识

第一节 材料力学基本知识 教学学时数：2 一、教学目的及要求

明确材料力学的研究对象和任务，掌握变形固体的基本假设，了解杆件变形的基本形式，学习方法等。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：材料力学的研究对象。材料力学的基本假设。内力、截面法、应力、应变。杆件变形的基本形式。

（二）教学难点：内力、截面法、应力、应变。杆件变形的基本形式。 三、主要教学内容

（一）主要内容：材料力学的研究对象材料力学的基本假设

（二）主要内容：内力 截面法 应力 应变。了解杆件变形的基本形式。 四、考核点

材料力学的研究对象；内力、截面法、应力、应变。杆件变形的基本形式。 第七章 轴向拉伸与压缩

第一节 轴向拉伸和压缩 教学学时数：2 一、教学目的及要求

掌握轴向拉伸压缩概念、能理解工程实例中的轴向拉伸压缩问题。掌握轴向拉伸压缩内力的概念以及截面法求指定截面内力。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：轴向拉伸压缩概念；截面法求指定截面内力。

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（二）教学难点：截面法求指定截面内力。 三、主要教学内容

（一）主要内容：轴向拉伸和压缩的概念。工程实例: 机构连杆、螺栓、桁架、房屋立柱、桥墩。

（二）主要内容：轴向拉伸压缩概念；截面法求指定截面内力。 四、考核点

截面法求指定截面内力。

第二节 轴向拉压杆的应力 教学学时数：2 一、教学目的及要求

掌握应力的概念。能用简便方法绘制杆件轴力图，从而求解指定截面上的应力。理解轴向拉压杆横截面和斜截面上的应力 二、教学重点与难点

（一）教学重点：求解指定截面上的应力。能用简便方法绘制轴力图。 （二）教学难点：能用简便方法绘制轴力图。 三、主要教学内容

（一）主要内容：简便方法绘制杆件轴力图。

（二）主要内容：求解指定截面上的应力。轴向拉压杆横截面和斜截面上的应力。 四、考核点

求解指定截面上的应力。

第三节 材料拉伸、压缩时的力学性质 教学学时数：4 一、教学目的及要求

理解低碳钢的拉伸试验过程的几个阶段。掌握应力应变曲线图及其特征点。了解铸铁的压缩试验及应力应变图。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：低碳钢的拉伸试验过程的几个阶段。应力应变曲线图。 （二）教学难点：应力应变曲线图。 三、主要教学内容

（一）主要内容：低碳钢的拉伸试验概述。应力应变曲线图及其特征点(比例极限,弹性极限,屈服极限,强度极限)。

（二）主要内容：铸铁的拉伸试验概述。低碳钢和铸铁的压缩试验概述及应力应变图。 四、考核点

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应力应变曲线图及其特征点。

第四节 许用应力、拉压强度条件 教学学时数：2 一、教学目的及要求

会应用强度条件对轴向拉压杆件进行强度计算；掌握胡克定律及其应用，会计算轴向各拉压杆件的轴向变形；了解超静定的概念，会解简单的一次拉压超静定问题。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：对轴向拉压杆件进行强度计算；简单的一次拉压超静定问题。 （二）教学难点：简单的一次拉压超静定问题。 三、主要教学内容

（一）主要内容：许用应力的确定。拉压强度条件。

（二）主要内容：静定问题与超静定问题概念。超静定问题的解题思路。简单拉压超静定问题解法举例 四、考核点

对轴向拉压杆件进行强度计算。

第八章 剪切和挤压

第一节 剪切和挤压 教学学时数：2 一、教学目的及要求

会对铆钉等连接件进行受力分析和进行剪切与挤压的强度计算；了解剪切胡克定律和剪应力互等定理。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：剪切和挤压的实用计算；拉（压）杆连接章的强度计算。 （二）教学难点：剪切和挤压面积的计算；圆轴扭转时横截面上的内力及扭矩图。 三、主要教学内容

（一）主要内容：剪切和挤压的实用计算；拉（压）杆连接件的强度计算。 （二）教学难点：剪切胡克定律和剪应力互等定理。 四、考核点

剪切和挤压面积的计算；胡克定律。

第九章 扭转

第一节 扭转 教学学时数：2

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一、教学目的及要求

会用截面法求杆件横截面的扭矩，熟练画出杆件的扭矩图；会计算圆杆扭转时横截面上的剪应力和对杆进行强度计算。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：扭转·扭矩和扭矩图。2、圆轴扭转时的应力·强度条件。 （二）教学难点：圆轴扭转时的应力·强度条件。 三、主要教学内容

（一）主要内容：扭转·扭矩和扭矩图

（二）主要内容：圆轴扭转时的应力·强度条件 四、考核点

扭转·扭矩和扭矩图 第十章 截面的几何性质

第一节 截面的几何性质 教学学时数：2 一、教学目的及要求

了解静矩、惯性矩、惯性积、主轴、形心主轴、主惯性矩和形心主惯性矩的定义；会计算矩形和圆形截面的形心主惯性矩；正确应用惯性矩的平行移轴公式，会计算简单组合截面的形心主惯性矩。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：静矩的概念。2.惯性矩的概念。3.惯性积的概念。 （二）教学难点：惯性矩的计算方法。 三、主要教学内容

（一）主要内容：静矩、惯性矩、惯性积的概念；惯性矩的平行移轴公式。 （二）主要内容：惯性矩的平行移轴公式；简单组合图形惯性矩的计算。 四、考核点

静矩、惯性矩、惯性积的概念；简单组合图形惯性矩的计算。

第十一章 梁的弯曲

第一节 梁的内力 教学学时数：2 一、教学目的及要求

掌握弯曲的概念，理解弯曲内力；会用直接计算法求梁任意横截面的剪力和弯矩。 二、教学重点与难点

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（一）教学重点：弯曲内力；直接计算法求梁任意横截面的剪力和弯矩。 （二）教学难点：直接计算法求梁任意横截面的剪力和弯矩。 三、主要教学内容

（一）主要内容：平面弯曲的概念。平面弯曲的工程实例。 （二）主要内容：梁的内力求法。梁的内力符号约定。 四、考核点

求梁任意横截面的剪力和弯矩。

第二节 剪力图和弯矩图 教学学时数：4 一、教学目的及要求

会列梁的剪力方程和弯矩方程，并据此画出剪力图和弯矩图。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：剪力方程和弯矩方程；剪力图和弯矩图。 （二）教学难点：剪力方程和弯矩方程。 三、主要教学内容

（一）主要内容：剪力图的绘制。 （二）主要内容：弯矩图的绘制。 四、考核点

根据剪力方程和弯矩方程此画出剪力图和弯矩图。

第三节 利用弯矩、剪力、荷载集度间的关系绘内力图 教学学时数：4 一、教学目的及要求

掌握弯矩、剪力、荷载集度间的关系及由此得出的剪力图和弯矩图的一些规律；掌握画剪力图和弯矩图的叠加法和简便法。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：弯矩、剪力、荷载集度间的关系；剪力图和弯矩图的一些规律；剪力图和弯矩图的叠加法和简便法。

（二）教学难点：剪力图和弯矩图的叠加法和简便法。 三、主要教学内容

（一）主要内容：弯矩、剪力、荷载集度间的关系及由此得出的剪力图和弯矩图的一些规律。

（二）主要内容：剪力图和弯矩图的叠加法。 四、考核点

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画剪力图和弯矩图的叠加法和简便法。

第四节 梁的应力 教学学时数：4 一、教学目的及要求

正确使用弯曲正应力公式，熟练计算梁上各点的弯曲应力，并掌握弯曲正应力强度条件及其应用；学会计算矩形截面、工字形截面和圆形截面上的弯曲正应力，并掌握切应力强度条件及其应用；了解提高梁的抗弯强度的措施及选择合理截面。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：弯曲正应力公式，计算梁上各点的弯曲应力，弯曲正应力强度条件及其应用。

（二）教学难点：计算矩形截面、工字形截面和圆形截面上的弯曲正应力。 三、主要教学内容

（一）主要内容：梁的正应力；梁的正应力强度条件。

（二）主要内容：梁的剪应力；梁的合理截面形状及变截面梁。 四、考核点

梁的正应力及强度条件。

第十二章 梁的变形

第一节 梁的变形 教学学时数：4 一、教学目的及要求

了解挠度与转角间的关系和梁的挠曲线近似微分方程；会用叠加法求梁的某些特定截面的转角和挠度；了解梁的刚度条件。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：挠度和转角。挠曲线的近似微分方程。叠加法计算梁的位移。梁的刚度条件。超静定梁。

（二）教学难点：挠曲线的近似微分方程。叠加法计算梁的位移。 三、主要教学内容

（一）主要内容：挠度和转角。挠曲线的近似微分方程。计算梁的位移。 （二）主要内容：梁的刚度条件。超静定梁。 四、考核点

挠度和转角；叠加法计算梁的位移；梁的刚度条件。

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第十三章 应力状态和强度理论

第一节 应力状态和强度理论 教学学时数：4 一、教学目的及要求

了解应力状态的概念及其研究方法；会从具体受力杆件中截取单元体并标明单元体上的应力情况；会计算平面应力状态下斜截面上的应力及主应力；了解空间应力状态的概念和空间应力状态下三个主应力б1、б2、б3。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：应力状态的概念。平面应力状态分析——解析法。平面应力状态分析——图解法。

（二）教学难点。平面应力状态分析——解析法。平面应力状态分析——图解法。 三、主要教学内容

（一）主要内容：应力状态的概念；平面应力状态分析——解析法。

平面应力状态分析——图解法

（二）主要内容：广义虎克定律；强度理论。 四、考核点

应力状态的概念；平面应力状态分析——解析法。

第十四章 组合变形

第一节 组合变形 教学学时数：4 一、教学目的及要求

了解组合变形的概念，会将组合变形问题分解为基本变形的组合；会分析斜弯曲、拉（压）弯、偏心拉伸（压缩）等组合变形杆件的内力、应力和对杆件进行强度计算。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：组合变形的概念。拉伸（压缩）与弯曲的组合变形。偏心拉伸（压缩）。弯曲与扭转的组合变形。

（二）教学难点：偏心拉伸（压缩）。弯曲与扭转的组合变形。 三、主要教学内容

（一）主要内容：组合变形的概念；斜弯曲

（二）主要内容：拉伸（压缩）与弯曲的组合变形；偏心拉伸（压缩）；弯曲与扭转的组合变形。

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四、考核点

组合变形的概念；拉伸（压缩）与弯曲的组合变形。

第十五章 压杆稳定

第一节 压杆稳定 教学学时数：2 一、教学目的及要求

掌握压杆稳定的概念；了解临界力和临界应力的概念；掌握欧拉公式，会计算压杆的临界力和临界应力；了解柔度的物理意义，掌握柔度在压杆稳定计算中的应用。会应用稳定条件对压杆进行稳定计算。 二、教学重点与难点

（一）教学重点：临界应力、欧拉公式的适用范围。2、三类压杆、临界应力总图。3、压杆的稳定性校核。

（二）教学难点：压杆的稳定性校核。 三、主要教学内容

（一）主要内容：细长压杆的临界力；临界应力、欧拉公式的适用范围。 （二）主要内容：三类压杆、临界应力总图；压杆的稳定性校核 四、考核点

压杆稳定的概念；临界应力、欧拉公式的适用范围。

五、课程考核及成绩评定

考核方式：考试 成绩评定：

考试课成绩由考试成绩和平时成绩综合评定；

（1）成绩评定总则：以百分制计算总成绩，其中平时成绩占总成绩的40%，期末考试成绩占60%。总成绩满分100分，60分即获得该课程学分。

（2）平时成绩评定：分作业、出勤、课堂表现、期中测试四部分，每部分各占10分。

六、师资配备要求

要求教师为力学、土木或者机械类专业出身，精通力学基础知识。教学方法得当，对学生有耐心，工作态度积极认真，热爱教师岗位，有积极的奉献精神。

七、条件配备要求

多媒体教学仪器设备。

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撰写人：XXX

教研室主任签字：

学院院长签字：

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