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工程力学
第13次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 201 人参加
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spContent=雄伟壮观的桥梁机构,各种机构中的传动轴,你知道是如何设计的吗?为什么很多的梁采用工字钢和槽钢,而汽车的传动轴却多采用空心圆截面?我们应该基于什么样的准则对它们进行设计?带着你的疑问,请到工程力学课程中来寻找答案吧! 让我们一起来探索工程之“力道”,揭力学之理,领略力学之魅力吧!
雄伟壮观的桥梁机构,各种机构中的传动轴,你知道是如何设计的吗?为什么很多的梁采用工字钢和槽钢,而汽车的传动轴却多采用空心圆截面?我们应该基于什么样的准则对它们进行设计?带着你的疑问,请到工程力学课程中来寻找答案吧! 让我们一起来探索工程之“力道”,揭力学之理,领略力学之魅力吧!
—— 课程团队
课程概述

《工程力学》是面向工科专业开设的一门理论性和系统性较强的专业基础课,是将力学原理与工程实际有机结合的一门课程,在许多工程技术领域有着广泛的应用,同时又是后续机械原理、机械设计等课程的基础。

课程内容主要包括《理论力学》静力学部分和《材料力学》主体基础知识。静力学部分主要研究物体(系)的受力和平衡规律;材料力学部分主要研究构件在外力作用下的变形与破坏(失效)准则,为合理设计构件提供强度、刚度和稳定性分析的基本理论与方法。研究的构件基本变形形式主要包括轴向拉压、扭转和弯曲三种,在此基础上讨论组合变形下复杂应力状态的强度问题,课程最后还研究了压杆稳定和疲劳强度问题。

      《工程力学》课程兼具理性分析与工程经验之特色,包罗丰富多彩的工程和生活案例分析,提供了一般结构设计中的基础力学计算方法和分析技能。通过学习,可初步掌握分析解决简单工程实际问题的能力,为后续解决工程复杂问题打下坚实的基础。同时,还可有效培养和提高学习者的工程设计意识和逻辑思维能力。

  这里,你将与北京市教学名师、北京市教学基本功比赛一等奖、精品课授课教师等组成的优秀教学团队一起学习。我们的讲解深入浅出,富于逻辑,精彩纷呈!相信你一定会有丰硕的收获!



 

 

 

 

 

  

 

授课目标

‍       掌握静力学基本公理和物系在不同力系作用下的平衡规律;掌握构件轴向拉伸、扭转和弯曲三种基本变形条件下的强度条件和刚度条件;掌握复杂应力状态下的应力分析和强度问题;掌握压杆的稳定性分析;掌握疲劳强度问题。在掌握上述知识点的基础上,培养学生的工程意识和解决工程实际问题的能力。

课程大纲

01 静力学基本概念与物体受力分析

1.1 静力学基本概念

1.2 约束和约束力

1.3 受力分析

01 静力学基本概念与物体受力分析 单元测试

01 静力学基本概念与物体受力分析 作业

02 汇交力系

2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法

2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法

02 汇交力系 作业

02 汇交力系 单元测试

03 力偶系

3-1 力对点之矩矢

3-2 力对轴之矩

3-3 力偶和力偶的性质

3-4 力偶系的合成与平衡

03 力偶系 作业

03 力偶系 单元测试

04 平面任意力系

4.1 平面任意力系的简化

4.2 均布载荷的等效

4.3 平面任意力系的平衡

4.4 平面平行力系的平衡

4.5 刚体系的平衡

4.6 复杂刚体系平衡问题解题思路分析例1

4.7 复杂刚体系平衡问题解题思路分析例2

4.8 复杂刚体系平衡问题解题思路分析例3

04 平面任意力系 作业

05 静力学专题

5.1 平面简单桁架的内力计算

5.2 滑动摩擦、摩擦角与自锁

5.3 考虑摩擦的平衡问题

05 静力学专题 单元作业

06 材料力学绪论

6.1 材料力学的基本概念与基本假设

6.2 外力与内力

6.3 应力与应变

06 材料力学绪论 单元作业

07 轴向拉伸与压缩

7.1 轴力与轴力图

7.2 拉压杆的应力与圣维南原理

7.3 材料在拉伸与压缩时的力学性能

7.4 强度条件

7.5 胡克定律与拉压杆的变形

7.6 连接部分的强度计算

轴向拉伸与压缩

轴向拉伸与压缩测验

08 扭转

8.1 扭转概述、外力偶矩的计算 扭矩及扭矩图

8.2 切应力互等定理与剪切胡克定律

8.3 扭转横截面应力计算与强度条件

8.4 扭转变形与刚度条件

扭转 单元作业

扭转 单元测试

09 截面的几何性质

9.1 截面的静矩和形心位置

9.2极惯性矩惯性矩惯性积

9.3惯性矩和惯性积的平行移轴公式组合截面的惯性矩和惯性积

9.4惯性矩和惯性积的转轴公式截面的主惯性轴和主惯性矩

10 弯曲内力

10-1 剪力和弯矩的概念

10-2 剪力弯矩计算例题

10-3 方程法绘剪力弯矩图

10-4 利用微分关系绘剪力弯矩图

10-1 用方程法绘制剪力图和弯矩图

10 弯曲内力单元测试——单项选择题

11 弯曲应力

11-1 弯曲正应力

11-2 弯曲切应力

11-3 弯曲强度计算习题

11-4 提高弯曲强度的措施

1、第一题

2、第二题

11 弯曲应力单元测试题——单项选择题

12 弯曲变形

12-1 挠度和转角的概念

12-2 积分法计算挠度转角

12-3 叠加法 求挠度和转角

12-4 刚度条件和合理刚度设计

12-5 静不定问题求解方法和静不定梁

1、第一题: 叠加法求挠度和转角

12 弯曲变形单元测试题——单项选择题

13 应力状态分析

13-1一点应力状态简介

13-2应力分析的解析法

13-3应力圆法

13-4极值应力与主应力

13-5复杂应力状态

13-6广义胡克定律

第二题

第一题

13 应力状态分析

14 复杂应力状态的强度问题

14-1复杂应力状态强度问题

14-2关于断裂的强度理论

14-3关于屈服的强度理论

14-4强度理论的应用

14-5双对称截面梁的非对称弯曲

14-6弯拉(压)组合

14-7弯扭组合

14 复杂应力状态的强度问题 单元测试

单元作业 第一题

单元作业 第二题

15 压杆稳定问题

15-1压杆稳定

15-2欧拉公式

15-3柔度

压杆稳定

16 疲劳强度问题

16-1交变应力

16-2疲劳强度

疲劳强度

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预备知识

高等数学:矢量的叉乘、导数、积分、常系数二阶微分方程的解等。

参考资料

1、《工程力学(静力学与材料力学)》,单辉祖、谢传锋合编,高等教育出版社

2、《理论力学(I)》(第9版),哈尔滨工业大学理论力学教研室编,高等教育出版社

3、《简明材料力学》(第3版),刘鸿文,高等教育出版社

北京林业大学
7 位授课老师
姜芳

姜芳

副教授

李艳洁

李艳洁

副教授

赵东

赵东

教授

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