课程概述

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。

证书要求

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。


预备知识

《高等数学》、《高中物理》等


授课大纲

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

 

 

 

 



参考资料

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

毕勤胜,李纪刚.工程力学.北京:北京大学出版社,2007

朱熙然,陶琳.工程力学(第二版).上海:上海交通大学出版社,2005

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

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/

常见问题

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。