《工程力学B》教学内容

课程编号：04120100,04121710

课程名称：工程力学B  Engineering Mechanics B

课程性质： 必修课

课程类别：专业基础课

学分： 4  学时： 64 （其中课内实验学时： 4 ）

 

一、目的与任务

工程力学是一门理论性较强的技术基础课，它是力学学科的基础，又可直接应用于许多实际工程问题。学习本课程的目的是使学生掌握质点、质点系和刚体的受力和平衡的基本规律和分析方法；明确变形杆件的内力、应力、应变、强度、刚度和稳定性等基本概念，掌握必要的基础知识、一定的分析计算能力和初步的试验能力。为学习有关的后继课程打好必要的基础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件；初步学会利用工程力学的理论和方法分析、解决一些工程实际问题。

二、教学内容及学时分配

第一讲   静力学基本概念与物体受力分析（6学时）

学习本课程的目的及研究方法。学习静力学基本概念，包括约束概念以及刚体的受力分析。了解本课程的研究对象、主要内容及其在工程技术中的作用。要求掌握掌握静力学公理、各类约束的约束力，以及各种情况下刚体的受力图。

第二讲．平面力系  （14学时）

学习汇交力系、力偶系的基本概念，力矩及力偶矩的概念，平面力对点之矩。熟悉：汇交力系平衡的几何条件和解析条件，平衡方程；熟悉力偶和力偶矩；力偶的等效条件，力偶系的合成。掌握平面汇交力系合成的几何法和解析法，掌握力在坐标轴上的投影及力沿坐标轴的分解，合力投影定理，掌握力对点的矩的计算。

学习平面任意力系的平移、简化的定理，以及任意力系的平衡条件。了解静不定问题的概念。熟悉平面任意力系向作用面内任一点的简化，平衡方程的各种形式，熟悉力系的主矢和主矩。掌握力线平移定理和平面任意力系的平衡条件；掌握物体系统的平衡问题。

第三讲．空间力系  （2学时）

学习平面任意力系的平移、简化的定理，以及任意力系的平衡条件。理解力在空间直角坐标轴上的投影，力对轴的矩。熟悉空间任意力系向一点的简化以及空间任意力系的平衡方程、空间平行力系的平衡方程。

第四讲．力系专题  （4学时）

学习重心的概念，掌握重心的坐标公式，重心的求法。

学习考虑摩擦时的受力分析以及平衡方程的应用问题。理解自锁现象，滚动摩擦的概念，理解熟悉滑动摩擦定律，摩擦系数和摩擦角。掌握有摩擦时物体和物体系统的平衡。

 

第五讲 材料力学基本知识（2学时）

学习材料力学的研究对象、基本假设。掌握外力与内力、正应力与切应力、正应变与切应变概念，四种基本变形。

第六讲 轴向拉伸和压缩（8学时）

应熟练掌握：轴向拉压的概念和实例。截面法，轴力和轴力图。拉压杆横截面上的应力。掌握简单拉(压)问题的一般解法，掌握利用强度条件进行三类强度问题的计算。

应掌握低碳钢的拉伸试验。拉伸图，应力—应变图及其分析。强度指标和塑性指标。简单拉、压静不定问题。

熟悉斜截面上的应力情况，剪应力互等定理。安全系数与许用应力的确定。横向变形和应变。泊松比。

了解铸铁和其他金属材料拉伸时的力学性能。低碳钢铸铁压缩的力学性能。安全系数和许用应力。

第八讲 剪切（2学时）

学习连接部分的强度计算。应掌握：剪切概念和挤压概念。名义剪应力及剪切强度条件。各义挤压应力及挤压强度条件。掌握剪切和挤压的实用计算。熟悉及联接件的设计。
第九讲 扭转（4学时）

学习扭转的力学特性和变形特性。应熟练掌握：园轴扭转时的应力和变形公式。掌握扭矩的计算和扭矩图作法。掌握圆形截面杆极惯性矩、抗扭截面系数。相对扭转角计算。熟悉剪应变和剪应力，剪应力互等定律，剪应胡克定律，强度和刚度计算。熟悉功率、转速和外力偶矩之间的关系。

了解：许用剪应力，许用相对扭转角，两种典型材料的扭转实验结果。强度指标与破坏形式。

第十讲 弯曲（14学时）

应熟练掌握：弯曲内力分析，包括剪切和弯矩、剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图、弯矩、剪力和载荷集度间的关系及应用；弯曲正应力公式和正应力强度条件；利用变形公式表，用叠加法求梁的变形。

应掌握：挠度和转角概念，挠曲线近似微分方程，会用积分法或叠加法求梁的弯曲变形。

了解：弯曲剪应力及剪应力强度条件。提高弯曲强度的措施。弯曲刚度条件，用变形比较法解简单的静不定梁

第十一 讲 应力状态和强度理论应力状态的概念。（4学时）

应熟练掌握：确定平面应力状态下的主应力、主平面和最大剪应力。强度理论的概念和第三、第四强度理论的应用。

应掌握；广义胡克定律，最大拉应力强度理论的应用。

 

实验教学内容

实验一、拉伸实验（2学时）

实验二、扭转实验（2学时）