( 二 ) 拉压与剪切 (1) 轴向拉伸和压缩的概念和实例 ; (2) 轴向拉压时横截面上的内力与应力 ; (3) 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 ; (4) 材料在拉伸时的力学性能 ; (5) 材料在压缩时的力学性能 ; (6) 失效安全系数和强度计算 ; (7) 轴向拉伸或压缩时的变形 ;

Size: px

Start display at page:

Download "( 二 ) 拉压与剪切 (1) 轴向拉伸和压缩的概念和实例 ; (2) 轴向拉压时横截面上的内力与应力 ; (3) 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 ; (4) 材料在拉伸时的力学性能 ; (5) 材料在压缩时的力学性能 ; (6) 失效安全系数和强度计算 ; (7) 轴向拉伸或压缩时的变形 ;"

愁仲
5 years ago
Views:

1 工程力学 A(Ⅱ) Engineering mechanics A(Ⅱ) 课程编号 : 学分 :4 学时 :60 ( 其中 : 讲课学时 :60 实验学时 :0 上机学时 :0) 先修课程 : 高等数学大学物理工程图学, 理论力学适用专业 : 车辆工程交通工程交通运输机械设计制造及其自动化机械电子工程农业机械化及其自动化等教材 : 材料力学 (I)(II), 刘鸿文, 高等教育出版社,2011 年 1 月第 5 版开课学院 : 土木工程与力学学院一课程的性质与任务 : 工程力学 A(Ⅱ), 也就是通常所说的材料力学是机械类各专业的一门主要技术基础课其主要任务是使学生对杆件的强度刚度和稳定性问题具有明确的基本概念必要的基础理论知识比较熟练的计算能力一定的分析能力和实验能力为学习后继课程, 从事工程技术工作, 科学研究以及开拓新技术领域, 打下坚实的基础通过本课程的学习, 一方面为后续课程奠定必要的基础, 同时培养学生分析和解决工程问题的能力二课程的基本内容及要求 : ( 一 ) 绪论 (1) 材料力学的任务 ; (2) 变形固体的基本假设 ; (3) 外力及其分类 ; (4) 内力截面法和应力的概念 ; (5) 变形和应变 ; (6) 杆件变形的基本形式 ; (1) 理解变形固体的基本假设及内力截面法应力位移和应变的概念 ; (2) 了解杆件变形的基本形式及组合变形的概念 ; (1) 重点是掌握变形固体的基本假设及内力截面法应力位移和应变的概念 ; (2) 难点是了解杆件变形的基本形式及组合变形的概念 ;

2 ( 二 ) 拉压与剪切 (1) 轴向拉伸和压缩的概念和实例 ; (2) 轴向拉压时横截面上的内力与应力 ; (3) 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 ; (4) 材料在拉伸时的力学性能 ; (5) 材料在压缩时的力学性能 ; (6) 失效安全系数和强度计算 ; (7) 轴向拉伸或压缩时的变形 ; (8) 轴向拉伸或压缩时的变形能 ; (9) 拉伸压缩静不定问题 ; (10) 温度应力和装配应力 ; (11) 应力集中的概念 ; (12) 剪切和挤压的实用计算 ; (1) 熟练掌握拉压杆的内力应力变形和应变的概念理论分析和计算方法, 建立强度条件 ; (2) 掌握材料的拉压力学性能 ; (3) 了解应力集中概念 ; (4) 熟练掌握剪切挤压的概念和实用计算 ; (1) 重点是掌握拉压剪切挤压强度计算, 掌握拉压的变形计算 ; (2) 难点是简单拉压超静定的解法 ; ( 三 ) 扭转 (1) 扭转的概念和实例 ; (2) 外力偶矩的计算扭矩和扭矩图 ; (3) 纯剪切 ; (4) 圆轴扭转时的应力 ; (5) 圆轴扭转时的变形 ; (6) 非圆截面杆扭转的概念 ; (1) 熟练掌握轴扭转的内力扭矩图, 圆轴扭转的应力和变形, 强度和刚度条件 ; (2) 理解纯剪切概念 ;

3 (3) 掌握剪应力互等定理 ; (4) 了解非圆截面杆扭转问题 ; (1) 重点是掌握扭转的扭矩图, 圆轴扭转的强度和刚度条件 ; (2) 难点是了解纯剪切概念 ; ( 四 ) 弯曲内力 (1) 平面弯曲的概念和实例 ; (2) 受弯杆件的简化 ; (3) 剪力和弯矩 ; (4) 剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图 ; (5) 载荷集度剪力和弯矩间的关系 ; (6) 平面曲杆的弯曲内力 ; 熟练掌握平面弯曲的内力剪力图和弯矩图 ; (1) 重点是掌握平面弯曲的内力剪力图和弯矩图 ; (2) 难点是刚架和平面曲杆的内力 ; ( 五 ) 弯曲应力 (1) 纯弯曲 ; (2) 纯弯曲时的正应力横力弯曲时的正应力 ; (3) 弯曲剪应力 ; (4) 提高弯曲强度的措施 ; (1) 熟练掌握具有纵向对称截面梁的弯曲正应力及其强度条件 ; (2) 理解弯曲剪应力 ; (1) 重点是掌握平面弯曲弯曲正应力及其强度条件 ; (2) 难点是了解弯曲切应力的概念和常用截面弯曲切应力的计算 ; ( 六 ) 弯曲变形 (1) 工程中的弯曲变形问题 ; (2) 挠曲线的微分方程 ;

4 (3) 用积分法求弯曲变形 ; (4) 用叠加法求弯曲变形 ; (5) 简单静不定梁 ; (6) 提高弯曲刚度的一些措施 ; (1) 熟练掌握用积分法和叠加法计算梁的变形 ( 位移 ); (2) 理解简单静不定梁的求解 ; (1) 重点是掌握用积分法和叠加法计算梁的变形 ; (2) 难点是简单静不定梁的求解 ; ( 七 ) 平面图形几何性质 (1) 静矩和形心 ; (2) 惯性矩和惯性半径 ; (3) 惯性积 ; (4) 平行移轴公式 ; (5) 转轴公式主惯性轴 ; (1) 掌握截面静矩极惯性矩轴惯性矩轴惯性积的概念 ; (2) 掌握平行移轴定理 ; (3) 了解转轴公式 ; (1) 重点是掌握截面静矩极惯性矩轴惯性矩轴惯性积的计算和平行移轴定理 ; (2) 难点是了解转轴公式 ; ( 八 ) 应力状态和强度理论 (1) 应力状态概念 ; (2) 二向和三向应力状态的实例 ; (3) 二向应力状态分析 --- 解析法 ; (4) 二向应力状态分析 --- 图解法 ; (5) 三向应力状态 ; (6) 广义虎克定律 ; (7) 复杂应力状态的变形比能 ;

5 (8) 强度理论概述 ; (9) 四种常用强度理论 ; (1) 掌握应力状态分析和强度理论 ; (2) 理解应力状态分析概念 ; (3) 熟练掌握平面应力状态分析的解析法和图解法 ( 莫尔圆 ); (4) 掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力 ; (5) 掌握广义胡克定律 ; (6) 熟练掌握常用强度理论及其应用 ; (1) 重点是平面应力状态分析的一种方法, 最大切应力计算, 广义胡克定律, 强度理论及其应用 ; (2) 难点是应力状态分析的概念和主平面位置的确定, 三向应力状态下的广义胡克定律的应用 ; ( 九 ) 组合变形 (1) 组合变形和叠加原理 ; (2) 拉伸或压缩与弯曲的组合 ( 包括斜弯曲的概念 ); (3) 偏心压缩 ; (4) 扭转与弯曲的组合 ; (1) 理解组合变形概念和叠加原理的应用 ; (2) 掌握组合变形下杆件的强度计算 ; (3) 熟练掌握拉 ( 压 ) 弯和扭弯组合变形杆件的强度计算 ; (1) 重点是掌握拉 ( 压 ) 弯和扭弯组合变形杆件的强度计算 ; (2) 难点是力学计算简图的分析和组合变形的判断 ; ( 十 ) 能量方法 (1) 概述 ; (2) 杆件变形能的计算 ; (3) 变形能的普遍表达式 ; (4) 互等定理 ; (5) 卡氏定理或单位载荷法莫尔积分 ;

6 (1) 理解外力功与弹性应变能概念 ; (2) 熟练掌握一种能量方法计算位移 ( 单位力法或卡氏定理 ); (1) 重点是掌握一种能量方法计算位移 ; (2) 难点是理解外力功与弹性应变能概念 ; ( 十一 ) 静不定结构 (1) 教学内容 (1) 静不定结构概述 ; (2) 用力法或变形比较法解静不定结构 ; (3) 对称及反对称性质的利用 ; (1) 理解静不定概念 ; (2) 熟练掌握一种求解简单一次静不定问题的方法, 推荐使用力法解静不定结构 ; (1) 重点是熟练掌握一种求解简单一次静不定问题的方法 ; (2) 难点是理解静不定概念, 对称及反对称性质的利用 ; ( 十二 ) 动载荷 (1) 概述 ; 动静法的应用 ; 杆件受冲击时的应力和变形 ; (2) 交变力与疲劳失效 ; 交变应力的循环特性应力幅和平均应力 ; 影响持久极限的因素 ; 注 :(1) 和 (2) 内容任选一 (1) 了解动载荷中惯性力问题和冲击应力的分析与计算 ; (2) 了解交变应力与疲劳破坏的概念持久极限及其影响因素 (1) 难点是了解动载荷中惯性力问题和冲击应力的分析与计算 ; (2) 难点是了解交变应力与疲劳破坏的概念持久极限及其影响因素 ; ( 十三 ) 压杆稳定 (1) 压杆稳定的概念 ; (2) 两端铰支细长压杆的临界压力 ;

7 (3) 其他支座条件下细长压杆的临界压力 ; (4) 欧拉公式的适用范围经验公式 ; (5) 压杆的稳定性校核 ; (6) 提高压杆稳定性的措施 ; (1) 理解稳定性概念及其意义 ; (2) 熟练掌握轴向受压杆的临界力和临界应力计算 ; (3) 熟练掌握压杆的柔度和压杆稳定性校核 ; (1) 重点是熟练掌握轴向受压杆的临界力和临界应力计算, 掌握压杆稳定性校核 ; (2) 难点是理解稳定性的概念和欧拉公式的适用范围 ; 三课程学时分配 : 章节讲课实验上机 ( 一 ) 绪论 2 ( 二 ) 拉压与剪切 9 ( 三 ) 扭转 4 ( 四 ) 弯曲内力 6 ( 五 ) 弯曲应力 5 ( 六 ) 弯曲变形 4 ( 七 ) 平面图形几何性质 2 ( 八 ) 应力状态和强度理论 8 ( 九 ) 组合变形 4 ( 十 ) 能量方法 6 ( 十一 ) 静不定结构 4 ( 十二 ) 动载荷 2 ( 十三 ) 压杆稳定 4 总计学时 60 四大纲说明 1. 本课程的实验要求见工程力学实验实验教学大纲 ; 2. 教材 : 推荐使用刘鸿文所编的材料力学教材 ;

8 3. 为达到基本要求, 课外习题应不少于 120 题, 即每次 (2 学时 ) 布置 3~4 道题其中应有概念题思考题简单证明题基本计算题和综合分析题及实验题等 ; 5. 注意在教学中适当采用教学模型, 特别大力提倡采用计算机辅助教学 CAI 软件录像片等现代化教学手段 ; 6. 应采用试题库或试卷库进行统一考试 ; 五参考书目及学习资料 1 材料力学教与学, 苟文选, 高等教育出版社,2007 年 5 月第 1 版 2 材料力学学习指导书, 陈乃立, 陈倩, 高等教育出版社出版,2004 年 1 月第 1 版

9 课程简介课程编码 : /151 课程名称 : 工程力学 A(Ⅱ) 英文名称 :Engineering Mechanics A(Ⅱ) 学分 :4 学时 :60 ( 其中 : 讲课学时 :60 实验学时 :0 上机学时 : 0 ) 课程内容 : 工程力学 A(Ⅱ) 是机电类各专业的一门主要技术基础课主要介绍杆件的强度刚度和稳定性问题, 主要是杆件的拉压剪切扭转弯曲及组合变形动载荷交变应力压杆稳定计算位移和求解静不定结构的能量方法选课对象 : 车辆工程交通工程交通运输机械设计制造及其自动化机械电子工程农业机械化及其自动化等专业的本科二年级学生先修课程 : 高等数学大学物理工程图学教材 : 材料力学 (I)(II), 刘鸿文, 高等教育出版社, 第 5 版

算了解提高压杆稳定性的措施 (8) 动载荷 : 掌握构件作等加速运动和匀速转动的应力计算, 能正确分析和计算冲击时杆件的应力和变形 (9) 交变应力 : 理解疲劳破坏的概念, 能应用疲劳应力寿命曲线进行构件的常规疲劳强度设计了解提高构件疲劳强度的措施 (10) 能量方法 : 理解功能原理,

算了解提高压杆稳定性的措施 (8) 动载荷 : 掌握构件作等加速运动和匀速转动的应力计算, 能正确分析和计算冲击时杆件的应力和变形 (9) 交变应力 : 理解疲劳破坏的概念, 能应用疲劳应力寿命曲线进行构件的常规疲劳强度设计了解提高构件疲劳强度的措施 (10) 能量方法 : 理解功能原理, 材料力学 ( 力学卷 ) 本课程要求熟练掌握强度刚度及稳定性的概念, 熟练掌握拉压弯扭等基本变形及其组合变形下的强度和刚度计算, 以及受压杆件的稳定性计算 ; 以相关的理论知识为基础, 分析和解决具有一定工程背景的问题考核的主要内容包括 : (1) 拉伸压缩与剪切 : 明确内力应力变形应变等基本概念, 熟练掌握拉压杆件的强度计算理论和方法, 能正确分析计算简单的拉压超静定问题