01工程力学I

由天下分享时间：2024/12/26 7:25:47 加入收藏我要投稿点赞

《工程力学I》课程教学大纲

一、课程基本信息课程编号：13106101 课程类别：专业核心课程适应专业：材料科学与工程总学时：64学时学分数：3学分课程简介：

《工程力学I》是一门技术基础课。它为工程设计提供了有关强度、刚度和稳定性计算的理论和方法。使学生掌握应用材料力学知识解决实际工程问题的能力。本课程的教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力以及一定的分析能力和初步的实验能力。培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。授课教材：《材料力学教程》，单辉祖，高等教育出版社，2004年。参考书目：

[1]《材料力学问题、例题与分析方法》，单辉祖，高等教育出版社，2004年。 [2]《材料力学?导教?导学?导考》，苟文选，西北工业大学，2004年。.

[3]《材料力学解题指导及习题集》(第二版)，清华大学材料力学教研室编，高等教育出版社，1984年。

[4]《材料力学的理论与问题》，（美）W.A.钠什著杨春生译，国防工业出版社，1985年。 [5]《材料力学解题方法》，石铁君朱宝安晁尚彝编，天津科学技术出版社，1983年。

二、课程教育目标：

了解材料力学的任务和研究对象、变形固体的基本假设、杆件变形的基本形式。理解内力应力、应变的概念。熟练掌握杆件变形的基本形式——拉、压、弯、扭，熟练掌握截面法及内力图的画法，熟练掌握强度、刚度计算的理论和方法。掌握二向应力状态的解析法、图解法，了解三向应力状态、广义虎克定律、复杂应力状态的应变能密度，掌握四种常用的强度理论。了解叠加原理，熟练掌握拉伸（压缩）与弯曲组合变形问题、弯曲与扭转组合变形问题的强度计算。了解二向和三向应力状态、理解解析法和图解法、理解广义胡克定律、掌握四种常用强度理论。

三、教学内容与要求第一章：绪论

教学重点：内力. 截面法的概念教学难点：

教学时数：4学时

教学内容：材料力学的任务，变形固体的基本假设，外力及其分类内力，截面法和应力的概念，变形与应变，杆件变形的基本形式教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）理解变形固体的基本假设；

（2）掌握截面法和应力的概念；（3）了解杆件变形的基本形式。

第二章轴向拉伸与压缩

教学重点：(1) 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力；(2) 轴向拉伸或压缩时的变形；(3) 胡克定律；(4) 剪切和挤压的实用计算. 教学难点：静不定问题及其求解思路和方法. 教学时数：15学时

教学内容：轴向拉伸与压缩的概念和实例；轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力；直杆轴向拉伸与压缩时斜截面上的应力；材料在拉伸时的力学性能；材料在压缩时的力学性能；失效.安全系数和强度计算；轴向拉伸或压缩时的变形；轴向拉伸或压缩时的变形能；轴向拉伸.压缩静不定问题；温度应力和装配应力；应力集中的概念；剪切和挤压的实用计算教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）掌握直杆轴向拉伸与压缩时斜截面上的应力计算；（2）理解材料在拉伸、压缩时的力学性能；（3）掌握轴向拉伸.压缩静不定问题；（4）掌握应力集中的概念；（5）了解轴向拉伸与压缩的概念。第三章扭转

教学重点：(1) 圆轴扭转时的应力公式的推导及其应用；(2) 圆轴扭转时的扭转角和单位扭转角的计算；(3) 圆轴扭转时的强度与刚度的计算. 教学难点：圆轴扭转时的静不定问题及其求解. 教学时数：12学时

教学内容：扭转的概念和实例；外力偶矩的计算扭矩和扭矩图；纯剪切；圆轴扭转时的应力；圆轴扭转时的变形；圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）了解扭转的概念；

（2）掌握外力偶矩的计算扭矩和扭矩图；（3）掌握纯剪切；圆轴扭转时的应力计算；（4）理解圆轴扭转时的变形。附录Ⅰ惯性矩与惯性积

教学重点：(1) 平行移轴公式；(2) 转轴公式；(3) 主惯性轴与形心主惯性轴的概念；(4) 主惯性矩与形心主惯性矩的计算. 教学难点：

教学时数：3学时

教学内容：静矩和形心；惯性矩和惯性半径；惯性积；平行移轴公式；转轴公式主惯性轴教学方式：课堂讲授

教学要求：掌握静矩和形心；惯性矩和惯性半径；惯性积；平行移轴公式；转轴公式主惯性轴。

第四章：弯曲内力

教学重点：(1) 弯曲的内力: 剪力和弯矩；(2) 梁和刚架的剪力图和弯矩图的绘制；(3) 利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图.

教学难点：利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图教学时数：10学时