教学计划
工程力学A
| 开课单位 | 土木与水利工程学院 | 课程类型 | 学科基础课程 | ||||||||
| 课程名称 | 工程力学A | 课程代码 | | ||||||||
| 开课学期 | 第三或四学期 | 学时/学分 | 64/8 | ||||||||
| 选课对象 | 测控，金材，粉体，测绘，勘查，建环，给排水//工业工程，自动化，电气，城规，园林，食品，制药，化工，工业设计。 | ||||||||||
| 先修课程 | 高等数学，线性代数，大学物理，画法几何，工程制图，大学物理实验 | ||||||||||
| 课程教材 | 单辉祖、谢传锋合编，工程力学（静力学与材料力学），高等教育出版社，2004 | ||||||||||
| 参考书目和资料 | 范钦珊、王琪，工程力学(1、2)，高等教育出版社 蒋平，工程力学基础(I、II)，高等教育出版社 梅凤翔，工程力学(上、下)，高等教育出版社 | ||||||||||
| 课程简介：工程力学是一门技术基础课，它不仅可为学习专业课程打下坚实的理论基础，而且为工程构件的设计与分析提供必要的理论基础和计算方法。学生通过本课程的学习，能够较熟练地进行结构的受力分析和平衡计算，对构件的强度、刚度和稳定性的问题，具有明确的基本概念、必要的基础知识，培养学生对结构的受力情况、强度性能刚度性能以及稳定情况的计算和判断；比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。该课程主要内容包括：构件静力学受力分析，汇交力学和力偶系，平面力系和空间力系等力系的简化与平衡，轴向拉伸与压缩，扭转，梁的弯曲内力应力和变形，应力与应变分析，失效分析与强度准则，组合变形时的强度计算，压杆稳定，材料的疲劳与断裂，平面图形的几何性质。 | |||||||||||
| 课程目标 | 对应的专业培养目标 | ||||||||||
| (CO1)掌握构件力学分析的基本概念、知识和基本计算 | （LO3）本专业所必需的自然科学和技术科学理论基础和前沿知识 | ||||||||||
| (CO2)掌握构件安全性能主要指标和分析计算理论与方法 | （LO5）本专业所必需的生产、设计、研究与开发等技能以及工程实践与管理能力 | ||||||||||
| (CO3)初步了解杆件安全设计要求，材料性能测试实验及结构应力测试分析方法 | （LO7）独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新的精神 | ||||||||||
| 教学方式 | ¢PM1.讲授法教学 | 48学时 86% | □PM2.研讨式学习 | 学时 % | |||||||
| ¢PM3.案例教学 | 6学时 11% | □PM4.网络教学 | 学时 % | ||||||||
| □PM5.扮演教学 | 学时 % | □PM6.体验学习 | 学时 % | ||||||||
| □PM7.服务学习 | 学时 % | ¢PM8.自主学习 | 2学时 3 % | ||||||||
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| 评估方式 | ¢EM1.课堂测试 | 10% | □EM 2.期中考试 | % | ¢EM3.期末考试 | 50 % | |||||
| ¢EM4.作业撰写 | 15% | ¢EM 5.实验报告 | 15% | □EM6.期末报告 | % | ||||||
| □EM7.课堂演讲 | % | □EM8.论文撰述 | % | ¢EM9.出勤率 | 10% | ||||||
| □EM10.口试 | % | □EM11.设计报告 | % | | | ||||||
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教学内容及要求
第一章 静力学基本与物体的受力分析
教学要求：理解静力学的基本概念；掌握约束和约束反力的知识；牢记二力体和分离体的概念；掌握受力分析的方法；会画受力图。
教学重点：约束和约束反力；受力图。
教学难点：约束的性质；连接两个以上构件的结点和具有结点载荷的结构的受力分析。
第二章 汇交力系
教学要求：理解力的投影与分解；了解几何法；掌握解析法。
教学重点：汇交力系的平衡方程。
教学难点：汇交力系的平衡方程的应用。
第三章 力偶系
教学要求：掌握力对点之矩的概念及其计算，掌握力偶的概念和计算；理解力偶系的合成；掌握力偶系的平衡条件。
教学重点：力偶系的平衡方程
教学难点：力偶矩矢，空间力偶系的平衡问题。
第四章 平面任意力系
教学要求：理解力线平移定理；理解平面任意力系向一点简化的主矢主矩，理解静定与静不定问题的概念；掌握平面任意力系的平衡条件；掌握刚体系的平衡问题的求解方法。
教学重点：平面任意力系的平衡方程；刚体系的平衡问题。
教学难点：刚体系平衡问题的求解。
第五章 空间任意力系
教学要求：掌握空间力对轴之矩；掌握空间力系平衡方程。
教学重点：力对轴之矩，空间力系平衡方程
教学难点：空间力系平衡问题的求解。
第六章 静力学专题
教学要求：掌握确定重心和形心位置的具体方法。
教学重点：组合法求重心和形心。
教学难点：组合法。
第七章 材料力学绪论
教学要求：掌握材料力学的任务,理解材料力学研究对象的基本性质及假设；掌握强度、刚度、稳定性的概念；掌握杆件的几何性质及四种基本变形；掌握截面法；掌握应力和应变的基本概念。
教学重点：材料力学的任务；截面法；正应力和切应力。
教学难点：截面法求内力。
第八章 轴向拉伸与压缩
教学要求：理解轴向拉压变形的特点；掌握轴力与轴力图计算；掌握拉压杆的应力和拉压杆的强度计算；了解应力集中概念和圣维南原理；掌握叠加法求拉（压）杆的变形；理解斜截面应力公式；掌握低碳钢和铸铁拉伸和压缩时的力学性能；理解简单的拉压静不定问题；掌握连接部分的强度计算。
教学重点：截面法；拉压变形正应力公式和变形公式；强度计算的三个方面的工作。
教学难点：内力符号的规定；轴力图；危险截面的判断；静不定问题的解法。
第九章 扭转
教学要求：理解扭转变形的特点；掌握扭矩与扭矩图计算；掌握扭转时的应力和强度计算；掌握极惯性矩和抗扭截面系数的计算；掌握刚度计算；理解扭转的静不定问题；了解非圆截面的扭转。
教学重点：扭矩图；扭转时切应力的分布规律；合理截面设计。
教学难点： 扭矩的符号规定及扭矩图；扭转刚度计算。
第十章 弯曲内力
教学要求：掌握剪力、弯矩的正负号规定及计算；理解利用剪力方程、弯矩方程画剪力图、弯矩图；掌握利用剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系画剪力图、弯矩图；理解叠加法画剪力图、弯矩图。
教学重点： 剪力图和弯矩图；剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系。
教学难点：剪力和弯矩的计算；剪力图和弯矩图；最大弯矩截面的确定。
第十一章 弯曲应力
教学要求：理解弯曲正应力公式的推导过程；掌握对称弯曲、中性层和中性轴的概念；掌握弯曲正应力的计算；掌握惯性矩的计算和平行轴定理；理解弯曲切应力公式的推导过程；掌握弯曲切应力公式；掌握梁的强度条件和强度设计；掌握斜弯曲和拉弯组合变形。
教学重点：梁的强度计算；斜弯曲和拉弯组合变形。
教学难点：梁的危险截面和危险点的确定；叠加法求组合变形。
第十二章 弯曲变形
教学要求：掌握梁的挠度和转角的概念；掌握梁的挠曲轴近似微分方程；理解积分法求梁位移；掌握叠加法求梁位移；理解静不定梁的解法；掌握梁的刚度计算。
教学重点：挠度和转角；梁的挠曲轴近似微分方程；叠加法求梁位移。
教学难点：叠加法求梁位移。
第十三章 应力状态分析
教学要求：理解一点的应力状态；掌握求平面应力状态的解析法；理解几何法；掌握主平面、主应力和最大切应力的计算；了解空间应力状态；理解广义胡克定律。
教学重点：点的应力状态；主平面、主应力和最大切应力。
教学难点：点的应力状态的概念和表示。
第十四章 复杂应力状态的强度问题
教学要求：掌握四个强度理论；掌握弯扭组合与弯拉（压）扭组合变形的强度计算；理解承压薄壁圆筒的强度计算。
教学重点：四个强度理论；弯扭组合。
教学难点：弯扭组合的强度计算。
第十五章 压杆稳定问题
教学要求：掌握稳定性的概念；掌握临界载荷的计算；掌握临界应力总图；掌握稳定条件的校核。
教学重点：失稳；柔度； 压杆稳定条件。
教学难点：临界应力总图。