本课程主要包括“静力学”和“材料力学”两部分内容,静力学是研究物体的受力与平衡规律;材料力学研究构件在外力作用下的变形规律、由变形引起的物体内部产生的内力、变形与内力之间的关系以及物体受力破坏规律。通过本课程的学习,使学习者掌握对物体受力分析、力系简化、平衡物体所受力的计算,掌握分析和解决强度、刚度和稳定性等问题的基本方法。运用所学知识将实际工程问题简化为正确的力学模型,继而对其进行力学计算。
以课程能力目标为主线,基于机械类专业的特点,体现“工学结合”、“必需够用”设置课程的各个知识点。使用仿真软件对工程结构及工程设备建模、分析、仿真和动画演示,使力学问题形象生动,提高了学习者的兴趣,同时有针对性的解决了实践教学环节薄弱的现状,增加了学习者的工程概念。
本课程成绩按百分制计分,总成绩=单元测验成绩×20%+考试成绩×60%+平时成绩×20%。
平时成绩包含单元作业和课堂讨论两部分,两部分成绩各占总成绩的10%:为鼓励学习者积极参加课堂讨论,特规定当学习者在“课堂讨论”中回复数量累计达到8条,该项成绩为60分;回复数量累计达到12条及以上,该项成绩为100分。
总成绩60~84分为合格,85分以上为优秀。
《高等数学》、《高中物理》等
本课程共56学时,具体教学章节及学时安排如下:
教学内容(单节安排) | 学时 |
第1章 绪论 | 1 |
第2章 静力学的基本概念及受力图 | 6 |
2.1静力学基本理论 | |
2.2约束与约束反力 | |
2.3物体的受力分析与受力图 | |
第3章 平面力系的平衡 | 8 |
3.1力的投影及平面汇交力系的合成与平衡 | |
3.2力矩和力偶 | |
3.3平面一般力系的简化 | |
3.4平面任意力系的平衡 | |
3.5物体系统的平衡 | |
第4章 静力学工程应用 | 2 |
第5章 材料力学基础 | 3 |
5.1材料力学的基本假设与任务 | |
5.2内力与应力 | |
第6章 轴向拉伸与压缩 | 8 |
6.1轴向拉压的内力与应力 | |
6.2轴向拉伸与压缩时的变形 | |
6.3材料在轴向拉伸压缩时的力学性能 | |
6.4轴向拉伸和压缩的强度计算 | |
第7章剪切和挤压 | 2 |
第8章 圆轴扭转 | 4 |
8.1扭转时的内力 | |
8.2扭转时的应力 | |
8.3圆轴扭转时的强度计算 | |
第9章 弯曲内力及应力 | 6 |
9.1弯曲内力 | |
9.2剪力图和弯矩图 | |
9.3弯曲正应力 | |
第10章 弯曲强度及刚度计算 | 6 |
10.1梁的弯曲强度计算 | |
10.2提高梁的弯曲强度的主要措施 | |
10.3梁的弯曲刚度条件 | |
第11章 组合变形 | 4 |
11.1应力状态的概念及强度理论 | |
11.2拉(压)弯组合变形 | |
11.3弯扭组合变形 | |
第12章 压杆稳定 | 4 |
12.1压杆稳定及欧拉公式 | |
12.2压杆稳定计算 | |
12.3提高压杆稳定性的措施 | |
第13章 仿真软件ANSYS workbench专题 | 2 |
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1 季维英,杨林娟. 工程力学. 北京:化学工业出版社,2012
2 罗迎社,喻小明.工程力学.北京:北京大学出版社,2006
3 毕勤胜,李纪刚.工程力学.北京:北京大学出版社,2007
4 朱熙然,陶琳.工程力学(第二版).上海:上海交通大学出版社,2005
5 顾晓勤.工程力学(第2版).北京:机械工业出版社,2005
6 焦安红.工程力学(项目教学).西安:西安电子科技大学出版社,2009
7 全沅生.工程力学(第二版).武汉:华中科技大学出版社,2004
8 大学力学论坛:https://www.xuelixue.cn
9 中国仿真互动:https://www.simwe.com/
Q : 机械力学和中学的物理中的力学什么关系?
A : 机械力学侧重于实际机械工程中力的分析与测量,是用理论知识分析和解决实际工程问题的一门学科。物理中的力学知识是一些基本的自然现象中的力的分析,局限于理论层面。
Q : 仿真软件ANSYS workbench是不是很难学?
A : ANSYS workbench是有限元计算软件之一。简单地建个模型、划个网格、施加边界约束,再施加载荷计算,利用该软件主要来仿真结构的受力、变形,这些不难。而且我们在应用软件过程中,反过来对力学的一些概念会有进一步的理解。不过更深入地研究有限元分析是有难度的。