《工程力学》教学大纲.docx

1、工程力学教学大纲黔机职业技术学院机电系普通高等职业教育规划教材工程力学教学大纲适用专业：机电类各专业 编写：汽车运用与维修教研室 审核： 修订时间：2006年11月前 言本教材是根据教育部关于高职高专工程力学教学基本要求，兼顾学生继续学习和深造的需要而编写的，可作为高职高专院校、成人教育机电类、近机类各专业教材。为了适应我国高职高专教育发展的需要，强化实践技能的培养，努力实现“弱化理论推导，强化实际分析；弱化繁琐计算，强化定性分析；弱化学科系统，强化工程应用”的思想，编写本大纲，旨在教学中掌握重点、突破难点方面供授课教师参考。一、说明（一）本课程的性质本课程是机械类、近机类各专业的技术基础课。

2、它起着从基础课过渡到专业课和生产技能训练课教学的桥梁作用。（二）本课程的任务本课程的任务是使学生掌握物体机械运动的基本规律及其研究方法，初步学会运用这些规律和方法去分析、解决工程实际简单的力学问题，掌握关于杆件强度、刚度和稳定性方面的基本知识，具备一定的强度计算能力，为进行构件设计、学习后续课程及有关的科学技术打下必要的基础。 二、学时分配表章 节 内 容总学时其 中讲授课堂练习绪论22第一章 刚体静力学分析基础1011力的概念及基性质212力的投影及合力投影定理213力矩214力偶2本章小结与习题2第二章 物体的受力分析621约束与约束反力222 受力图2本章小结与习题2第三章 力系的等效与

3、简化831 力的平行移动232 力系的简化4本章小结与习题2第四章 物体的重心841 重心的概念及其坐标242 确定物体重心和形心位置的方法4本章小结与习题2第五章 力系的平衡方程及其应用1451 平面力系的平衡方程及其应用452 机械工程中的磨擦与自锁453 空间力系的平衡方程及其应用4本章小结与习题2第六章 杆件基本变形时的内力分析861内力与截面法262 杆件基本变形时的内力分析4本章小结与习题2第七章 杆件基本变形时的应力分析871轴向拉伸与压缩时的应力272 圆轴扭转时横截面上的切应力273 梁弯曲时横截面上的正应力2本章小结与习题2第八章 应力状态881 一点处的应力状态282 二

4、向应力状态分析283 三向应力状态简介2本章小结与习题2第九章 强度失效判据与设计准则1091 工程中常用材料在轴向截荷作用下的力学性质292 材料失效与构件失效293 许用应力与安全因素294 强度失效判据与设计准则2本章小结与习题2第十章 杆件的强度设计16101 静力强度设计概述2102 轴向拉伸（压缩）时杆件的强度设计2103 联接件的强度设计2104 圆轴扭转时的强度设计2105 梁弯曲时的正应力强度设计2106 组合变形杆件的强度设计6第十一章 杆件的刚度设计 6111杆件拉伸（压缩）时的变形计算2112 圆轴扭转时的刚度设计2113 梁弯曲时的刚度设计2第十二章 压杆的稳定性设计

5、6121 压杆稳定的概念122 细长压杆的临界载荷和欧拉公式的适用范围2123 中小柔度压杆的临界应力124 压杆稳定的计算2125 提高压杆稳定的措施2第十三章 疲劳失效与抗疲劳设计6131 交变应力与疲劳失效2132 材料的疲劳极限2133 影响构件疲劳极限的主要因素134 提高构件疲劳强度的途径2第十四章 点的平面曲线运动4141 用自然坐标法描述点的运动2142 用直角坐标法描述点的运动2第十五章 刚体的基本运动4151 刚体的平动2152 刚体绕定轴转动2第十六章 点和刚体的合成运动8161 合成运动的概念2162点的速度合成定理163 牵连运动为平动时点的加速度合成定理2164 刚

6、体的平面运动2第十七章 动力分析基础6171 质点动力学的基本方程2172 刚体基本运动时的动力学基本方程2173 动能定理2第十八章 动静法4181 惯性力与动静法2182 弹性构件的动应力分析2机动2合计144三、课程内容与要求绪论程力学在高等职业技术教育中的地位与作用工程力学的内容如何学习工程力学刚体静力分析基础教学要求：了解力的概念及其基本性质正确计算力在轴上的投影以及合力投影定理正确理解力矩的概念并能正确计算其大小正确理解力偶的概念并能正确计算其大小第一章 刚体静力分析基础11力的概念及基性质力的概念力的性质集中力与分布力力系的分类12力的投影及合力投影定理力在平面直角坐标轴上的投影

7、合力投影定理及其应用力在空间直角坐标轴上的投影13力矩平面问题中力对点之矩空间问题中力对点之矩力对轴之矩14力偶平面力偶与平面力偶系空间力偶与空间力偶系第二章 物体的受力分析21约束与约束反力柔性约束光滑面约束光滑铰链约束固定端约束22 受力图分离体与受力图单个物体的受力图物体系统的受力图第三章 力系的等效与简化31 力的平行移动32 力系的简化平面一般力系的简化空间一般力系的简化第四章 物体的重心与形心41 重心的概念及其坐标重心的概念重心坐标公式均质物体重心（形心）的坐标公式质心的概念及其坐标公式42 确定物体重心和形心位置的方法对称法分割法力系的平衡方程及其应用51 平面力系的平衡方程及

8、其应用平面一般力系的平衡条件和平衡方程平面特殊力系的平衡方程平面力系平衡方程的应用52 机械工程中的磨擦与自锁滑动摩擦规律摩擦角与自锁滚动摩擦简介摩擦自锁在工程中的应用考虑摩擦时的平衡问题53 空间力系的平衡方程及其应用空间一般力系的平衡条件和平衡方程空间特殊力系的平衡方程常见的空间约束空间力系的平衡问题第六章 杆件基本变形时的内力分析61内力与截面法内力的概念杆件基本变形时的内力求内力的基本方法截面法62 杆件基本变形时的内力分析轴向拉伸或压缩时的轴力与轴力图圆轴扭转时横截面上的扭矩与扭矩图梁弯曲时横截面上的内力剪力与弯矩第七章 杆件基本变形时的应力分析71轴向拉伸与压缩时的应力应力与应变的

9、概念杆轴向拉伸与压缩时横截面上的应力斜截面上的应力 切应力互等定理72 圆轴扭转时横截面上的切应力应力与应变的概念轴向拉伸与压缩时横截面上的应力斜截面上的应力 切应力互等定理72 圆轴扭转时横截面上的切应力圆轴扭转时横截面上的切应力分布规律切应力计算公式抗扭截面系数73 梁弯曲时横截面上的正应力梁弯曲时横截面上的正应力纯弯曲正应力计算公式常见截面的惯性矩和抗弯截面系数的计算第八章 应力状态81 一点处的应力状态点的应力状态的概念单元体应力状态的分类 主应力与主平面82 二向应力状态分析斜截面上的应力应力圆主平面、主应力及最大切应力的确定83 三向应力状态简介三向应力状态的最大应力广义胡克定律第

10、九章 强度失效判据与设计准则91 工程中常用材料在轴向截荷作用下的力学性质低碳钢拉伸与压缩时的力学性能铸铁拉伸与压缩时的力学性能常用其他金属材料、单层复合材料板和工程塑料拉伸与压缩时的力学性能温度和时间对材料力学性能的影响92 材料失效与构件失效材料失效的两种典型形式构件失效的概念与失效分类93 许用应力与安全因素许用应力的概念安全因数的确定94 强度失效判据与设计准则断裂失效判据与失效准则曲服失效判据与失效准则相当应力设计准则的应用第十章 杆件的强度设计101 静力强度设计概述102 轴向拉伸（压缩）时杆件的强度设计103 联接件的强度设计剪切实用计算挤压及其实用计算104 圆轴扭转时的强度

11、设计危险点的位置危险点的应力状态105 梁弯曲时的正应力强度设计106 组合变形杆件的强度设计拉（压）与弯曲组合的强度计算弯扭组合变形的强度计算第十一章 杆件的刚度设计111杆件拉伸（压缩）时的变形计算轴向变形与胡克定律横向变形与泊松比桁架的节点位移简单拉压静不定问题112 圆轴扭转时的刚度设计圆轴扭转时的变形圆轴扭转时的刚度设计113 梁弯曲时的刚度设计梁的变形挠曲线近似微分方程用叠加法计算梁的挠度和转角梁的刚度设计提高强度与刚度的措施第十二章 压杆的稳定性设计121 压杆稳定的概念122 细长压杆的临界载荷和欧拉公式的适用范围两端铰支压杆的临界载荷杆端支持对临界载荷的影响临界应力与柔度欧拉

12、公式的适用范围123 中小柔度压杆的临界应力124 压杆稳定的计算125 提高压杆稳定的措施合理选择截面形状改善杆端支持情况减小压杆的支持长度选择合理的材料第十三章 疲劳失效与抗疲劳设计131 交变应力与疲劳失效交变应力疲劳失效及原因简析132 材料的疲劳极限133 影响构件疲劳极限的主要因素构件外形的影响构件截面尺寸的影响构件表面加工质量的影响134 提高构件疲劳强度的途径合理设计构件形状以减小应力集中提高表面质量和进行表面强化处理第十四章 点的平面曲线运动141 用自然坐标法描述点的运动弧坐标与运动方程速度加速度点的曲线运动的几种特殊情况142 用直角坐标法描述点的运动运动方程速度加速度第

13、十五章 刚体的基本运动151 刚体的平动152 刚体绕定轴转动转动方程角速度角加速度转动刚度上各点的速度与加速度定轴轮系第十六章 点和刚体的合成运动161 合成运动的概念运动的相对性合成运动的概念162点的速度合成定理163 牵连运动为平动时点的加速度合成定理164 刚体的平面运动平面运动的概念平面运动的简化平面图形上各点的运动速度第十七章 动力分析基础171 质点动力学的基本方程171 质点动力学的基本方程质点动力学基本方程质点运动微分方程质点动力学基本方程的应用172 刚体基本运动时的动力学基本方程刚体平动时的动力学基本方程刚体绕定轴转动时的动力学基本方程转动惯量及其平行移轴定理刚体绕定轴转动微分方程的应用173 动能定理力的功动能定理第十八章 动静法181 惯性力与动静法惯性力与质点的动静法质点系的动静法刚体惯性力系的的简化182 弹性构件的动应力分析构件作匀加带速直线运动时的动应力构件作匀速转动时的动应力杆件受冲击时的应力与变形计算2004-02-24