spContent=《工程力学》为江苏省首批线上线下混合课程,江苏省一流本科课程,江苏省省级在线开放课程,东南大学校级思政课程。由东南大学土木工程学院7位教师主讲,每位教师都有专门讲解这门课程十几年的教学经验。授课团队为国家级精品视频公开课《力学的奥秘》,国家级线上一流课程《材料力学》以及国家级线上线下混合一流课程《材料力学》主讲教师。主讲教师获得宝钢优秀教师奖、江苏省青蓝工程青年骨干教师、东南大学“吾爱吾师”我最喜爱的教师等荣誉称号。
《工程力学》为江苏省首批线上线下混合课程,江苏省一流本科课程,江苏省省级在线开放课程,东南大学校级思政课程。由东南大学土木工程学院7位教师主讲,每位教师都有专门讲解这门课程十几年的教学经验。授课团队为国家级精品视频公开课《力学的奥秘》,国家级线上一流课程《材料力学》以及国家级线上线下混合一流课程《材料力学》主讲教师。主讲教师获得宝钢优秀教师奖、江苏省青蓝工程青年骨干教师、东南大学“吾爱吾师”我最喜爱的教师等荣誉称号。
—— 课程团队
课程概述
工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、且与工程技术联系极为密切的应用基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。工程力学课程是土建、交通、机械、材料等专业必修的专业基础课,是基础课和专业课之间的桥梁,起承上启下的作用。工程力学课程最基础的内容包括理论力学静力学和材料力学部分。本课程通过课堂上的理论教学和相配套的实验教学环节的训练,旨在使学生掌握刚体的基本概念和公理、力系的简化和平衡,以及变形体分析中最基本的概念、原理和方法及其在工程中的应用,培养学生分析和解决工程杆件强度、刚度和稳定性问题的能力。课程主体内容为刚体的基本概念和公理、变形体的基本概念、力系的简化、力系的平衡、杆件的基本变形(拉压、弯、扭、剪)的内力分析与应力分析、变形分析与位移分析,材料的力学性能,强度分析与设计,刚度分析与设计,应力状态分析,强度理论,组合载荷问题,压杆的稳定性分析与设计等,覆盖了理工科高等院校工程力学长学时课程的绝大部分内容。课程修习结束后,学生应能熟练地运用所学知识分析杆件受力与变形,计算其强度、刚度与稳定性,并能进行简单的构件设计。
授课目标
构筑作为工程技术根基的力学知识体系结构;通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识的发生和发展过程,培养分析问题和解决问题的能力;以理论分析为基础,培养实验动手能力和创新能力;为学习有关的后继课程以及进行研究创新活动打下重要的力学基础。
课程大纲
力系简化
2.1 基本概念和基本公理
2.2 力的投影和力矩
2.3 约束和约束力
2.4 物体受力分析
2.5 力系的简化
力系的平衡
3.1 平面力系的平衡
3.2 平面任意力系平衡
3.3 静定和超静定的概念
3.4 物体系统的平衡
3.5 空间力系的平衡
3.6 平面桁架
轴向拉压
4.1 轴力与轴力图
4.2 拉压杆的应力
4.3 拉压杆的变形
4.4 材料拉伸和压缩时的力学性能
4.5 拉压杆强度计算
4.6 圣维南原理和应力集中
4.7 拉压超静定
平面图形的几何性质
5.1 静矩和形心
5.2 极惯性矩、惯性矩和惯性积
5.3 平行移轴公式和转轴公式
扭转
6.1 外力偶矩与扭矩
6.2 扭转切应力
6.3 扭转角与扭转超静定
6.4 非圆截面杆扭转
弯曲
7.1 对称弯曲与计算简图
7.2 剪力与弯矩
7.3 剪力图与弯矩图
7.4 弯曲正应力
7.5 正应力强度条件
7.6 弯曲切应力
7.7 弯曲强度条件应用
7.8 梁的合理设计
7.9 梁的位移
7.10 挠曲线近似微分方程及其积分
7.11 叠加法计算位移
7.12 简单超静定梁
7.13 梁的刚度设计
应力状态和强度理论
9.1 应力状态与主应力
9.2 莫尔应力圆
9.3 广义胡克定律
9.4 四大经典强度理论
9.5 相当应力与强度理论应用
组合变形
10.1 组合变形概述
10.2 斜弯曲
10.3 拉(压)弯组合
10.4 偏心压缩
10.5 弯扭组合
压杆稳定
11.1 稳定性概念
11.2 细长压杆临界力
11.3 临界应力总图
11.4 压杆的稳定计算
项目式作业
项目1-共轴压缩试验数据分析
项目2-棒球棒受弯试验数据分析
项目3-A4纸压杆稳定试验
项目4-交通标志牌设计
专题项目-生成式人工智能在工程力学中的应用
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预备知识
参考资料
1. 顾成军主编, 《工程力学》(第二版). 化学工业出版社, 2015
2. 范钦珊主编,《工程力学》(第二版). 清华大学出版社,2011
3. 东南大学理论力学教研室, 《理论力学》(第三版). 高等教育出版社, 2015
4. 孙训方主编, 《材料力学》(第六版). 高等教育出版社,2015