《工程力學B》教學大綱課程英文名MechanicsofEngineeringB課程代碼A0817K01學分4總學時64理論學時57實驗/實踐學時7課程類別學科基礎課課程性質限選先修課程高等數學，大學物理適用專業機械電子工程，熱能與動力工程開課學院機電工程學院一、課程地位與課程目標（一）課程地位工程力學是工科院校各專業必修的技術基礎課，該課程對培養學生的工程意識與能力有著極其重要的地位，是工程類學生的核心課程之一。通過學習，要求學生掌握構件受力時的基本概念和分析研究方法，對工程中的力學問題具備必要的知識，并能對桿件的強度、剛度和穩定性等問題具有一定的設計與計算能力，并為后續課程做必要的準備。使學生在潛移默化中領悟力學發展對科技發展的作用、體會科學家們的科學精神和中華文明為人類文明所做出的偉大貢獻，激發學生的愛國熱情，培養學生的社會責任感。（二）課程目標（1）理解工程力學的基本概念，明確認識靜力學和材料力學的基本分析方法，引導學生深刻理解所學專業的重要意義，更好地將理論知識與工程應用相聯系，培養學生認真嚴謹的做事態度和對未來所從事職業的使命感和責任心。（2）掌握力、剛體的概念，理解靜力學公理，熟練掌握約束與約束反力的確定、能正確的對物體進行受力分析和受力圖繪制；掌握匯交力系、力偶系、平面一般力系的力的合成方法，掌握各種力系和物體系的平衡問題的求解；基本掌握空間力系的平衡問題的求解方法。（3）掌握直桿在常見載荷作用下的變形計算方法，熟練掌握桿件的內力分析方法，能繪制相應的內力圖；計算簡單壓桿的臨界載荷和臨界應力，并能對簡單壓桿進行穩定校核；常用材料的基本力學性能；了解電測實驗應力分析的基本原理和方法。（4）熟練掌握桿件的應力計算方法與強度計算方法，掌握桿件變形計算和剛度計算方法；掌握求解一次靜不定問題（拉、壓、彎曲）；應力狀態理論和強度理論，掌握組合變形下的強度計算方法；掌握壓桿穩定性的計算方法。二、課程目標達成的途徑與方法《工程力學B》課程教學以課堂教學為主，結合自主學習和實驗教學，培養學生具備工程力學問題的必要知識，并對靜力學的基本概念，受力分析，桿件在各種變形時的強度、剛度和穩定性問題有明確的基本概念、一定的計算能力以及初步的分析能力和實驗能力，為解決工程技術問題提供必要的建模及分析計算基礎。（1）課堂教學主要講述靜力學和材料力學的基本概念，基本原理、建模和計算方法。結合實際課程內容，將機械工程中靜力學和材料力學的實例融入理論教學中，使學生能夠更加容易理解抽象的理論知識，形成良好的思維方式和學習方法。（2）針對某些較為容易或和實際應用聯系密切的知識點，列出部分內容作為學生自主學習環節，訓練，培養學生自主學習意識和解決工程問題的能力。（3）設計驗證性、設計性實驗，采用實驗教學方式，訓練實驗技能，培養理論知識的應用能力、實驗數據分析、判斷和處理能力。三、課程目標與相關畢業要求的對應關系課程目標課程目標對課程歸屬專業畢業要求的支撐程度畢業要求1畢業要求2課程目標（1）ML課程目標（2）HM課程目標（3）HH課程目標（4）HH注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；2.畢業要求須根據課程所在專業培養方案進行描述。四、課程主要內容與基本要求知識點主要內容基本要求靜力學的基本概念，受力圖力的概念；剛體的概念；靜力學公理L1約束與約束反力；物體的受力分析；受力圖L3匯交力系工程中的匯交力系問題；匯交力系合成的幾何法；匯交力系平衡的幾何條件L2匯交力系合成的解析法；空間匯交力系平衡方程及其應用L2力偶系力對點的矩矢；力偶與力偶矩矢；力偶的等效L2力偶系的合成與平衡條件L3平面一般力系工程中的平面一般力系問題；力線平移定理；平面一般力系向一點簡化主矩與主矢；L2簡化結果分析合力矩定理；平面一般力系的平衡條件與平衡方程；平面平行力系的平衡方程L3靜定與靜不定問題；物體系的平衡；摩擦平衡問題；L1空間力系空間任意力系的簡化；力對軸的矩；空間任意力系的平衡條件L1材料力學緒論材料力學的研究對象；基本假設；外力與內力；正應力與切應力；正應變與切應變L1軸向拉伸與壓縮工程實際中的軸向拉伸與壓縮問題；軸向拉伸與壓縮時的內力；橫截面與斜截面上的應力；拉伸與壓縮時材料的力學性能L2工程實際中的軸向拉伸與壓縮問題；軸向拉伸與壓縮時的內力；橫截面與斜截面上的應力；拉伸與壓縮時材料的力學性能L3連接部分的強計算L2扭轉工程實際中的扭轉問題；動力傳遞與扭矩；切應力互等定律與剪切胡克定律；扭轉時的內力L2圓軸扭轉時的應力與變形；圓軸扭轉時的強度與剛度計算L3彎曲內力工程實際中的彎曲問題；剪力與彎曲；剪力圖與彎矩圖L3剪力、彎矩和分布載荷集度間的關系；非均布載荷梁的剪力與彎矩L1彎曲應力梁彎曲時的正應力；慣性矩的計算；對稱梁彎曲時的切應力L2梁彎曲時的強度計算；梁的合理強度設計；雙對稱截面梁的非對稱彎曲L3彎拉（壓）組合彎曲變形工程實際中的彎曲變形問題；梁的撓曲線近似微分方程；用積分法求梁的變形L1用疊加法求梁的變形；梁的剛度校核；靜不定梁應力狀態分析應力狀態的概念；平面應力狀態分析；極值應力與主應力；復雜應力狀態下的最大應力L2空間應力狀態；廣義胡克定律L2復雜應力狀態下的強度問題關于斷裂的強度理論，關于屈服的強度理論L1彎曲扭轉組合與彎拉（壓）扭組合L3承壓薄壁圓筒的強度計算壓桿的穩定壓桿穩定的概念；細長壓桿的臨界力；歐拉公式的適用范圍中小柔度桿的臨界應力L2壓桿的穩定計算與合理設計疲勞強度問題循環應力與疲勞破壞；S-N曲線與材料的疲勞極限；影響構件疲勞極限的主要因素；對稱循環應力下的疲勞強度計算L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學時安排章節號教學內容學時分配學生任務對應課程目標作業要求自學要求討論1§1-1靜力學基本概念§1-2約束與約束反力§1-3受力圖21-11-21-31-4溫習高中物理知識，預習約束力的性質課程目標12§2-1匯交力系的合成§2-2匯交力系平衡條件22-22-62-7預習力系的合成課程目標13§3-1力對點之矩矢§3-2力對軸的矩§3-3力偶矩矢23-23-4預習力偶系課程目標1§3-4力偶的等效條件和性質§3-5力偶系的合成§3-6力偶系平衡條件23-53-8課程目標24§4-1力線平移§4-2平面任意力系向一點簡化§4-3平面任意力系平衡條件24-44-6預習平面一般力系課程目標1§4-4剛體系的平衡§4-5靜定與靜不定問題24-164-20課程目標25§5-1空間任意力系的簡化§5-2空間力系的平衡方程25-25-6預習空間任意力系靜力學問題的討論與交流課程目標1課程目標26§6-1桁架§6-2摩擦§6-3重心26－36－66－15復習靜力學課程目標1課程目標17§7-1材料力學研究對象§7-2材料力學基本假設§7-3外力與內力§7-4正應力與切應力§7-5正應變與切應變27－17－27－3預習材料力學緒論課程目標28§8-1引言§8-2軸力與軸力圖§8-3拉壓桿的應力與圣維南原理§8-4材料在拉伸與壓縮時的力學性能28－18－2預習截面法，內力圖的求解課程目標3§8-5應力集中的概念§8-6失效、許用應力與強度條件28－58－98－11課程目標2§8-7胡克定律與拉壓桿變形§8-8簡單拉壓靜不定問題28－198－208－268－27預習簡單拉壓靜不定問題課程目標3§8-9連接部分強度計算§8-10應變能的概念28－328－338－34預習連接部分強度校核拉壓問題的結論討論課程目標29§9-1引言§9-2動力傳遞與扭矩§9-3切應力互等定理與剪切胡克定理§9-4圓軸扭轉時的應力§9-5極慣性矩與抗扭截面系數29－49－79－8預習扭轉課程目標2§9-6圓軸扭轉時的強度條件§9-7圓軸扭轉時的變形與剛度計算29－169－179－18預習扭轉變形計算和剛度分析課程目標210§10-1引言§10-2梁的計算簡圖§10-3剪力與彎矩210－110－2復習截面法，預習彎曲內力課程目標2§10-4剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖§10-5剪力、彎矩和分布載荷集度間的關系210－310－410－510－6課程目標311§11-3慣性矩與平行軸定理§11-1引言§11-2對稱彎曲正應力§11-4對稱彎曲切應力211－111－211－6預習彎曲應力課程目標3§11-5梁的強度條件§11-6梁的合理強度設計211－1411－17彎曲內力問題的結論與討論課程目標4§11-7雙對稱截面梁的非對稱彎曲§11-8彎拉（壓）組合211－2211－2311－25預習彎拉組合變形，復習應力公式課程目標312§12-1引言§12-2撓曲線近似微分方程§12-3計算梁位移的積分法212-112-212-3預習彎曲變形課程目標3§12-4計算梁位移的疊加法§12-5簡單靜不定梁§12-6梁的剛度條件與合理剛度設計212－812－1512－1812－19預習彎曲剛度校核和靜不定問題彎曲變形問題的討論課程目標313§13-1引言§13-2平面應力狀態分析§13-3極值應力與主應力213－113－7預習主應力的求解課程目標4§13-4復雜應力狀態的最大應力§13-5廣義胡克定律213－1213－14預習廣義胡克定律課程目標114§14-1引言§14-2關于斷裂強度理論§14-3關于屈服強度理論214－514－1614－18預習強度理論課程目標3§14-4薄壁圓筒強度問題§14-5彎扭組合與彎拉（壓）扭組合214－614－814－1214－13預習組合變形組合變形討論課程目標315§15-1穩定性概念§15-2臨界載荷歐拉公式§15-3中、小柔度桿的臨界應力215－215－415－7預習壓桿穩定性課程目標1§15-4壓桿穩定條件與合、理設計215－1415－15桿件組合變形強度問題的綜合分析與總結1復習基本變形課程目標4四、實踐環節及基本要求序號實驗項目學時基本要求實驗性質實驗類別1金屬材料拉伸實驗2測定低碳鋼的彈性模量E；測定低碳鋼的力學性能驗證必做2金屬材料扭轉實驗1測定低碳鋼的扭轉的彈性模量G測定金屬材料扭轉時的變形性能驗證必做3彎曲正應力實驗2測定梁在純彎曲下的彎曲正應力分布規律；驗證必做4彎扭組合變形實驗2測定梁在彎扭組合變形下應力分布規律驗證必做注：1.實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。必做已有7學時五、考核方式及成績評定考核形式考核內容占比評定標準平時作業和課堂表現成績考核課堂教學各知識點的復習程度、聽課效果和掌握熟練度。以點驗到課率，課堂互動回答問題等形式，檢驗學生學習態度。20%中國計量學院學生課程平時成績考核細則期末考試成績考核各知識點的基本概念、機構設計基本方法、特性分析、設計方法。題型為填空、判斷和計算等。70%試卷參考答案和評分標準實驗成績考核各知識點的實際應