一、课程中文名称：工程力学

二、课程英文名称：Engineering Mechanics

三、课程编码：ZX0600520

四、课程性质：专业技术基础课。

五、学时数、学分数、开课学期：32学时、2学分、2年级第2学期。

六、课程目的与要求：

目的：《工程力学》是信息与计算科学专业必修的一门技术基础课，通过本课程的学习，使学生掌握力系简化和物体平衡条件，并在此基础上研究物件强度、刚度和稳定条件，为选取适当的材料和合理的截面尺寸提供理论基础。

32学时工程力学课程内容为静力学和材料力学，为培养学生分析求解工程实际问题的能力，教学中应注意培养学生将实际问题抽象简化为力学模型的能力，以及分析问题的基本思路和基本方法。

教学基本内容与基本要求：

（1）掌握力学简化方法与受力物件平衡条件。

（2）了解物件四种基本形变，并掌握强度、刚度计算方法。

七、本课程与其它课程的联系：

学习课程应具备高等数学，大学物理的基础，后续课程为包装专业的专业课。

八、教学方法：

（一）大纲中所列的基本内容只表示教学的范围和深度。其先后次序可以据各自的教学经验作不同的安排。

（二）建议讲完静力学以后，能进行一次复习和总结，有利于后面章节的学习。

（三）为了帮助学生掌握课程的基本内容，培养分析、运算能力建议习题的总量为30个左右，此外，安排适当的分析讨论课，对上述能力的培养更为有利。

九、考核方法：

考试题目要全面，同时要做到体现重点，难度适中，题量适度，难度及题量的梯度应按照教学要求的三个不同层次安排，对未作具体教学要求的内容按"了解"和"理解"的层次要求。

考核方法为期末闭卷考试，考试时间为120分钟。

十、选用教材参考书目：

选用教材：工程力学，申向东 主编，中国农业大学出版社，2005.3

选用教材参考书目：

工程力学（静力学）、北京科技大学 东北大学编、高等教育出版社、1997年修订版。

工程力学（静力学和材料力学）、范钦珊 施燮琴等编、高等教育出版社、1997.8.

十一、教学进程安排表：

十二、主要教学内容、重点和难点

第1章 静力学的基本概念和公理

一、学习目的：通过本章学习，要求掌握乎衡、刚体、力等基本概念和静力学公理；掌握各种约束类型的性质画出相应的约束反力；能熟练地进行受力分析，正确地画出受力图。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 静力学基本概念

力和刚体的概念，

第二节静力学公理

   静力学公理及其推论。

第二节 约束、约束反力以及受力图

（一）工程中常见约束及其约束反力。

（二） 物体的受力分析和受力图。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

1．平衡、刚体、力等基本概念和静力学公理。

2．约束类型及约束反力。

3．受力分析、画出受力图。

（二）教学难点：

1．准确理解静力学的公理。

2．掌握常见约束的特点及正确画出约束反力。

（三）教学手段及教学环节

(1)明确研究对象。若取物体系统的局部作为研究对象，一定要单独画出该部分的简图进行受力分析；

(2)在所选研究对象的简图上画出其所受到的全部主动力；

(3)逐个解除研究对象所受到的全部约束，依据约束的类型画出相应的约束反力。

第2章 力系及其平衡

一、学习目的：了解力矩，力偶的矢量定义，掌握各种力系简化的方法。熟练掌握平衡方程的具体应用。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 力矩与力偶

（一）力对点之矩。

（二）力偶及其性质。

第二节 力线平移定理

力线平移定理。

第三节平面一般力系向一点简化，力系的主矢的主矩，合力矩定理

（一）平面一般力系向一点简化，力系的主矢的主矩。

（二）合力矩定理。

第四节平面一般力系的平衡条件和各种形式的平衡方程

（一） 平面一般力系的平衡条件。

（二） 各种形式的平衡方程。

（三） 平衡方程的应用。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

1．平面一般力系向一点简化；

    2．平衡方程的应用。

（二）教学难点：

1．力偶及其性质。

2．平面一般力系向一点简化。

（三）教学手段及教学环节

   多做练习。

第3章 拉伸和压缩

一、学习目的：通过本章的学习应能熟练运用截面法分析杆件轴力，正确绘制轴力图；理解拉、压杆的虎克定律；掌握杆件拉、压时的强度校核和截面设计。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 应力和应变的概念，截面法、轴力图

（一） 应力和应变的力学意义。

（二） 截面法、轴力图。

第二节 拉（压）杆的应力分析

拉（压）杆的应力分析。

第三节 许用应力 强度条件及其应用

（一） 许用应力和强度条件的概念。

（二）强度条件的应用。

第四节 拉（压）杆的变形

（一） 两种形式的胡克定律。

（二） 纵向变形的计算。

（三） 泊松比。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

 1．轴向拉伸与压缩的应力。

 2．强度条件的应用。

 3．轴向拉伸与压缩的变形。

（二）教学难点：

轴向拉伸与压缩的变形。

（三）教学手段及教学环节

采用启发式教学和问题式教学法结合，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

                第4章 剪切

一、学习目的：了解剪切计算中的假定计算法，以及剪切、挤压概念。掌握剪切面积，有效挤压面积及剪应力、挤压应力计算。会设计连接件尺寸与强度校核。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 剪切的概念和实例

了解工程中常见的剪切实例。

第二节 剪力、名义剪应力

（一） 假定计算法。

（二） 连接件上的剪应力---名义剪应力。

（三） 剪切强度条件。

第四节 挤压、挤压应力

（一） 连接件上的挤压应力。

（二） 挤压强度条件。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

剪应力、挤压应力计算。

（二）教学难点：

剪应力、挤压应力计算。

（三）教学手段及教学环节

略。

             第5章 扭转

一、学习目的：了解圆轴扭转变形。掌握剪应力互等定理、受扭轴应力计算方法，并能运用其进行轴强度、刚度校核和圆轴尺寸设计。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 扭转的概念和实例

（一） 扭转的概念。

（二） 轴的定义。

（三） 扭转角的概念。

第二节 功率、转速与外力偶矩之间关系

功率、转速与外力偶矩之间的关系式。

第三节 扭矩的计算和扭矩图，剪应力互等定律和剪切胡克定律

（一） 扭矩的概念及其计算。

（二） 扭矩图。

（二） 剪应力互等定律和剪切胡克定律。

第四节 圆轴扭转剪应力分析

（一） 圆轴扭转试验和变形假设。

（二） 圆轴扭转剪应力分析。

第五节 极惯性矩、抗扭截面模量和抗扭刚度

极惯性矩、抗扭截面模量的计算。

第六节 圆轴扭转破坏分析

   塑性材料轴扭转屈服破坏与脆性材料轴扭转断裂破坏的原因、特征及其相应的应力。

第七节 圆轴扭转时的强度条件

（一） 圆轴扭转时的强度条件。

（二） 轴的设计。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

受扭轴应力计算方法。

（二）教学难点：

受扭轴应力计算方法及其运用。

（三）教学手段及教学环节

                      第6章 弯曲内力

一、学习目的：了解梁的计算简图的典型形式；掌握截面法求指定截面上的内力，用内力方程求内力；熟练掌握绘制内力图的方法。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 梁的计算简图，剪力、弯矩及其方程，剪力图和弯矩图

（一） 梁的计算简图的典型形式。

（二） 直梁平面弯曲时横截面上的内力——弯矩和剪力，内力正负号规定。

（三） 截面法求指定截面上的内力。

（四） 用剪力方程、弯矩方程作单跨梁的剪力图和弯矩图。

第二节 弯矩、剪力与分布载荷集度间的关系

（一） 弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系。

（二） 弯矩、剪力与分布载荷集度间的积分关系。

（三） 利用微分关系和积分关系绘制梁的剪力图和弯矩图。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

1．剪力和弯矩的符号。

2．剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图。

3．弯矩、剪力与分布载荷集度间的关系在绘制梁的剪力图和弯矩图上的应用。

（二）教学难点：

弯矩、剪力与分布载荷集度间的关系在绘制梁的剪力图和弯矩图上的应用。

（三）教学手段及教学环节

上习题课，多做练习。

                  第7章 弯曲

一、学习目的：掌握纯弯曲时的正应力公式；梁的正应力强度条件及强度计算； 梁的合理截面形式及变截面梁，提高梁抗弯强度的措施。

二、课程内容（应了解、掌握和理解的主要内容）：

第一节 平面弯曲的概念和实例

平面弯曲、横弯曲、纯弯曲。

第二节 纯弯曲时的正应力公式、抗弯截面摸量和抗弯刚度

（一） 中性层、中性轴的概念。

（二） 弯曲试验和平面假设。

（三） 纯弯曲时的正应力公式。

（四） 中性轴通过截面形心。

（五） 抗弯截面摸量和抗弯刚度。

第三节 梁按正应力的强度计算

（一） 梁的主要应力为正应力。

（二） 梁按正应力的强度计算。

（三） 梁的强度条件的应用。

第五节 提高梁弯曲强度的措施

（一） 选择合理的截面形状。

（二） 采用变截面梁或等强度梁。

（三） 设法改善梁的受力状况。

三、重点、难点提示和教学手段

（一）教学重点：

 1．弯曲正应力的计算。

 2．梁的弯曲强度。

 3．提高梁弯曲强度的措施。

（二）教学难点：

   中性轴通过截面形心的结论。

 （三）教学手段及教学环节

上习题课，多做练习。