工程力学课程自学指导书.doc
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1、工程力学课程自学指导书一、 前言1 课程的性质;工程力学课程是机械类专业必修的一门技术基础课,本课程内容在工程技术领域有着广泛的应用。这门课程的重要特点是理论性强,紧密结合工程实际。本门课程研究物体的受力分析方法;力系的平衡条件及应用。研究构件的强度,刚度和稳定性计算,从而能对简朴的工程问题进行分析和计算。为学生进一步获得力学知识,学好以后的各门专业基础课、专业课奠定必要的力学基础。2 课程的任务与作用(含与前修和后续课程的关系);本课程是一门重要的技术基础课,它是一门研究物体受力、构件强度、刚度和稳定性计算的科学,它的任务是物体受力分析计算,在保证构件既安全合用又经济的前提下,为构件选择合适
2、的材料,拟定合理的的截面形状和尺寸,提供必要的计算方法和实验技术。它也为学生学习后继课程奠定基础,把它应用于工程,即可对杆类构件或零件进行强度、刚度和稳定性设计。为学生后继学习机械原理、机械设计等课程及有关的科学技术打好必要的力学基础,学会应用工程力学的基本理论和方法分析与解决一些简朴的工程实际问题。3 课程的重要内容、难点与重点;课程重要内容:本课程涉及理论力学和材料力学两部分。理论力学研究质点系和刚体系统机械运动(涉及平衡)的基本规律,重要讲述物体的受力分析、力系简化和物体及物体系统的平衡,点和刚体的运动学分析,质点与质点系的动力学分析的研究方法。材料力学的重要任务是在满足强度、刚度、稳定
3、性的规定下,为构件工程设计提供必要的理论基础和计算方法。使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动的基本规律及其研究方法,对杆件的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念,必要的基础知识和纯熟的计算能力。课程重点:平面力系以及空间力系中力系的简化以及平衡的计算,材料力学中涉及的五大基本变形的特性及相应的计算等。课程难点: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。在学习工程力学的过程中,注意理解基本概念,掌握分析问题的思绪和方法;应当根据情况进行必要的复习。学习工程力学的另一个重
4、要环节是做习题。在学习过程中,必须要做相称数量的习题。做习题是对原理和方法的应用,通过做习题可以加深对基本概念和方法的进一步理解。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,学习过程中应当充足重视做习题。重要教学参考教材: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 2023年工程力学材料力学(第4版) 北京科技大学,东北大学编 高等教育出版社 2023年工程力学(少学时) 张定华 主编 高等教育出版社 2023年工程力学 莫宵依 主编 机械工业出版社 2023年工程力学 朱品武主编 华中科技大学出版社 2023年工程力学(第2版) 张秉荣
5、主编 机械工业出版社 2023年二、 自学进度表日期章节内容习题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。1-1,1-23.223.29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何条件、平面汇交力系平衡的解析条件,汇交力系的平衡方程;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。2-1,2-5,3-3,3-44.5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方程;物质系统的平衡求解;考虑有摩擦时
6、物体的平衡问题。4-4,4-54.12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方程;重心位置的计算公式。6-2,6-54.19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。4.194.26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;许用应力与安全系数的拟定;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
7、2-3,2-65.10第7章 扭转扭转变形的受力特点与变形特点;扭转变形的内力的计算、内力图的绘制。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。3-4,3-65.17第8章 弯曲内力梁的简化、弯曲变形时横截面上的内力,内力图,微分关系快速作梁的内力图。4-15.17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。5-5,5-165.24第10章 弯曲变形弯曲变形的物理量,挠曲线近似微分方程,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
8、注:习题选自如下参考教材其中。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 2023年工程力学材料力学(第4版) 北京科技大学,东北大学编 高等教育出版社 2023年工程力学(少学时) 张定华 主编 高等教育出版社 2023年三、 各章节自学内容及指导第1章 静力学基本概念及物体的受力分析(一)学习目的与规定。通过本章的学习规定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方法;受力图的画法。(二)自学内容。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
9、受力图。(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;2、物体的受力分析。(五)综合练习。参考教材中习题。第2章 平面汇交力系与平面力偶系(一)学习目的与规定。通过本章的学习规定学生了解平面内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、平衡方程等概念。掌握平面汇交力系的合成(简化)方法;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)方法;平面力偶系平衡条件及应用。(二)自学内容力在直角坐标轴上的投影,平面汇交力系平衡的几何条件、平面汇交力系平衡的解析条件,汇交力系
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