工程力学课程自学指导书文档格式.docx

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轴向拉伸与压缩，剪切与挤压，圆轴的扭转，梁的平面弯曲以及组合变形的强度计算。

4．课程学习指导。

《工程力学Ⅱ》是一门理论性、系统很强的课程，学生应循序渐进、步步为营、扎实掌握。

在学习《工程力学Ⅱ》的过程中，注意理解基本概念，掌握分析问题的思路和法；

应当根据情况进行必要的复习。

学习工程力学的另一个重要环节是做习题。

在学习过程中，必须要做相当数量的习题。

做习题是对原理和法的应用，通过做习题可以加深对基本概念和法的深入理解。

做习题的过程使学生的分析能力、计算能力和综合应用能力都可以得到训练和提高，学习过程中应当充分重视做习题。

主要教学参考教材：

工程力学·

静力学（第4版）北京科技大学，东北大学编高等教育出版社2008年

材料力学（第4版）北京科技大学，东北大学编高等教育出版社2008年

工程力学（少学时）定华主编高等教育出版社2000年

工程力学莫宵依主编机械工业出版社2010年

工程力学品武　主编华中科技大学出版社2012年

工程力学（第2版）秉荣主编机械工业出版社2010年

二、自学进度表

日期

章节

容

习题

3.15

第1章静力学基本概念及物体的受力分析

静力学的基本概念与公理；

常见约束类型和约束反力；

判断二力构件，物体的受力分析和受力图。

1-1,1-2

3.22

3.29

第2章平面汇交力系与平面力偶系

力在直角坐标轴上的投影，平面汇交力系平衡的几条件、平面汇交力系平衡的解析条件，汇交力系的平衡程；

力偶的性质，力偶的等效条件；

力偶系的合成结果；

平面力偶系的平衡条件。

2-1,2-5,3-3,3-4

4.5

第3章平面任意力系

力的平移定理；

平面任意力系向一点简化的结果及其分析；

平面任意力系的平衡条件及平衡程；

物质系统的平衡求解；

考虑有摩擦时物体的平衡问题。

4-4,4-5

4.12

第4章空间力系

空间任意力系的简化；

空间任意力系的平衡条件与平衡程；

重心位置的计算公式。

6-2,6-5

4.19

第5章材料力学概述

材料力学的任务，研究对象、变形固体的基本假设，杆件变形的基本形式。

4.26

第6章轴向拉伸与压缩

轴向拉压的概念与工程实例，截面法的应用，计算轴力、画杆件的轴力图。

轴向拉压时横截面的应力分布规律及应力计算公式；

用应力与安全系数的确定；

拉压时杆件的强度计算。

拉压变形量的计算、虎克定律的应用；

低碳钢、铸铁在拉伸时的力学性质，其他塑性材料在拉压时的力学性质。

剪切面与挤压面的计算，剪切与挤压的实用计算。

1-1，1-8,1-16

2-3,2-6

5.10

第7章扭转

扭转变形的受力特点与变形特点；

扭转变形的力的计算、力图的绘制。

圆轴扭转时横截面上剪应力的分布规律及计算公式；

扭转变形的强度计算；

圆轴的扭转变形时的变形量。

3-4,3-6

5.17

第8章弯曲力

梁的简化、弯曲变形时横截面上的力，力图，微分关系快速作梁的力图。

4-1

第9章弯曲应力

弯曲变形时横截面上的正应力的分布规律，弯曲正应力的计算公式，弯曲强度计算，梁的合理截面以及提高梁的弯曲强度的措施。

5-5,5-16

5.24

第10章弯曲变形

弯曲变形的物理量，挠曲线近似微分程，边界条件与连续性条件；

积分法、叠加法求梁的变形；

梁的刚度条件。

6-3,6-5

注：

习题选自如下参考教材其中。

三、各章节自学容及指导

（一）学习目的与要求。

通过本章的学习要求学生了解工程力学的基本框架。

了解平衡、刚体、力和力系的基本概念。

理解静力学的四个基本公理。

重点掌握约束和约束反立；

对物体进行受力分析的法；

受力图的画法。

（二）自学容。

（三）本章重点。

1、常见约束与约束反力；

2、物体的受力分析。

（四）本章难点。

1、判断二力构件；

（五）综合练习。

参考教材中习题。

通过本章的学习要求学生了解平面各力作用线相交于一点的汇交力系；

理解力多边形、合力、平衡条件、平衡程等概念。

掌握平面汇交力系的合成（简化）法；

平面汇交力系平衡条件及应用。

了解平面中力矩、力偶的等概念。

掌握合力矩定理，力偶的等效条件和性质；

力偶合成（简化）法；

平面力偶系平衡条件及应用。

（二）自学容

（三）本章重点

1、汇交力系平衡的几、解析条件；

2、汇交力系的平衡程；

3、力偶的性质；

4、平面力偶系的平衡条件与平衡程。

（四）本章难点

1、正确计算力在直角坐标轴上的投影；

2、求解平面汇交力系；

3、平面力偶系的平衡条件与平衡程。

通过本章的学习要求学生了解力的平移定理、平面一般力系的简化法。

掌握并理解平面一般力系向一点简化后的结果。

掌握平面一般力系平衡的必要与充分条件、平面一般力系的平衡程及平面一般力系平衡程的应用；

特别是物体系统的平衡问题。

1、平面任意力系向一点简化的结果；

2、平面任意力系的平衡条件及平衡程。

物体系统的平衡求解。

通过本章的学习要求学生了解空间力系的简化法以及简化结果；

掌握力在空间坐标轴上的投影，力对轴之矩力及其与对点之矩的关系；

掌握空间力系的平衡条件及其应用。

1、空间任意力系向一点简化的结果；

2、空间任意力系的平衡平衡程。

1、空间约束类型；

2、空间问题的求解；

2、物体重心的位置。

通过本章的学习要求学生了解材料力学的任务、研究对象和基本概念。

掌握截面法。

1、力的概念；

2、用截面法求杆件力；

3、正应力和剪应力的概念；

4、小变形的概念；

5、线应变和角应变的概念；

6、变形固体的基本假设及其在材料力学问题中的应用。

1、材料力学的研究对象为变形固体，理论力学的研究对象为刚体，所以理论力学的一些基本原理引入材料力学时应慎重。

2、应力是一点的应力，应力与横截面之间的位关系。

3、小变形概念在解决材料力学问题时的应用

（1）研究杆件受力时，可不考虑杆件的变形，根据变形前的位置建立力的平衡程；

（2）利用小变形条件，可使杆件的变形计算得到简化；

（3）小变形的条件下将所研究的问题线性处理――在计算节点的位移时可以以切代弧，使计算简化。

4、材料力学处理问题的法

（1）用截面法确定横截面力的大小；

（2）各种基本变形的平面假设；

（3）计算杆件横截面上的应力和杆件的变形。

通过本章的学习要求学生了解材料力学的任务、基本假设、基本变形。

掌握材料在拉（压）时的力学性质、拉（压）力、应力、变形、强度计算和超静定问题。

了解剪切与挤压的基本概念；

掌握剪切与挤压的实用计算法。

1、轴力图的绘制；

2、轴向拉压时横截面上的正应力分布规律，正应力计算公式；

3、拉压时杆件的强度计算；

4、拉压变形量的计算、虎克定律的应用；

5、低碳钢、铸铁在拉伸时的力学性质。

1、横截面上正应力的分布规律；

2、强度计算的三个面；

3、杆件变形量的计算；

4、剪切面与挤压面的计算。

通过本章的学习，要求学生了解扭转变形的基本概念，剪应力互等定理，掌握扭转变形横截面上剪应力的计算法及强度条件、扭转的变形、刚度条件及静不定问题。

1、圆轴扭转的受力特点及变形特点；

2、学会计算外力偶矩和扭矩、会画扭矩图；

3、圆轴扭转时横截面上剪应力的分布规律及计算公式；

4、扭转变形的强度条件；

5、扭转剪应力计算公式的适用条件；

6、纯剪切的概念；

7、圆轴扭转变形的变形量和扭转刚度条件。

1、圆轴扭转时横截面上剪应力的分布规律及计算公式；

2、杆件在扭转变形时的强度计算和刚度计算；

3、剪应力互等定理的应用。

通过本章的学习，要求学生了解弯曲变形的基本概念，掌握剪力和弯矩的计算及剪力图和弯矩图的画法。

1、梁的受力特点和变形特点；

2、平面弯曲的概念；

3、梁的三种形式；

4、剪力和弯矩的符号规定；

5、力程、剪力图和弯矩图。

6、均布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系；

7、利用微分关系快速作力图。

1、弯曲力的符号规定；

2、力偶对弯矩的影响；

3、利用微分关系快速作梁的力图。

通过本章的学习，要求学生了解构件弯曲变形，横截面上正应力、剪应力的分布规律。

掌握构件弯曲变形时横截面上正应力与剪应力的计算法及强度条件。

1、纯弯和横力弯曲的概念；

2、中性层和中性轴的概念；

3、弯曲正应力的分布规律和计算公式，以及公式的适用条件；

4、弯曲剪应力的分布规律和计算公式；

5、塑性材料、脆性材料梁的弯曲强度校核；

6、提高梁的弯曲强度的措施。

1、危险截面的确定：

对于等直梁，危险面就在∣M∣max处，而对于变截面梁，要分别计算∣M∣max处和截面最弱处的应力，这些截面都可能是危险面；

对于抗拉压强度不等的脆性材料其危险面可能发生在∣M∣＋max或∣M∣－max处或截面最弱处；

2、塑性材料、脆性材料的强度校核。

通过本章的学习，要求学生了解弯曲变形，横截面的挠度、转角及挠曲线等基本概念。

掌握积分法，叠加法计算梁的变形，梁的刚度校核，简单超静定梁计算。

1、挠曲线近似微分程

2、挠曲线上任意一点的曲率与弯矩之间的关系：

1/ρ=M（x）/EI以及适用条件；

3、各种梁的边界条件和连续性条件；

4、积分法求梁的变形；

5、叠加法求梁的变形；

6、梁的刚度条件。

1、求梁的变形；

2、积分法求梁的变形中积分常数的确定；

3、叠加法求梁的变形时要注意考虑其他段上的载荷、变形对本段的影响。