英文名称：Engineering Mechanics

课程编码：MECH2405

学时：64   学分：4

适用对象：工业设计，核工程与核技术、环境工程

先修课程：高等数学、理论力学

使用教材及参考书：

闵行等主编，《材料力学》，西安交通大学出版社，1999年

陆才善主编，《材料力学》，西安交通大学出版社，1989年

哈尔滨工业大学理论力学教研室，《理论力学（第五版）》，高等教育出版社，2004年

一、课程性质、目的和任务

工程力学是重要的技术基础课，与工程实际有着非常密切的关系，在诸多工程技术领域中得到广泛的应用。本课程的任务是使学生正确掌握物体的受力分析及各种力系的平衡条件，掌握点与刚体的运动描述及各种常见机构的运动分析，掌握杆件变形、应力和破坏形式的分析理论与计算方法；培养学生对工程设计中的强度、刚度问题的必要的基础知识、基本处理方法、熟练的工程计算能力。初步学会应用相关的力学理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题，并为有关的后续课程打好必要的基础。

二、教学基本要求

1．掌握刚体静力学基本知识和理论；

1．   掌握点和刚体运动学基本知识和理论；

3. 培养将工程实际问题简化为力学模型的初步能力；

4. 熟练掌握分析计算杆件基本变形的强度、刚度概念与方法；

5. 熟练掌握分析计算压杆稳定性的概念与方法；

6．初步掌握动载荷（包括惯性力、冲击、疲劳问题）的概念和简单分析方法，了解联接件强度的简单分析方法。

三、学内容及要求

理论力学部分

1．   力学的任务及基本概念

    静力学的任务及基本概念。力系的基本性质（静力学公理）。约束和约束反力。受力图。

2．   基本力系

    汇交力系的合成和平衡条件。力偶和力偶矩。力偶的等效定理。力偶系的合成和平衡条件。

3．   平面力系

力的平移定理。平面力系的主矢和主矩。平面力系向作用面内任意点的简化。平面力系简化的各种结果。合力矩定理。平面力系的平衡条件。平衡方程的各种形式。平面平行力系的平衡方程。静定与静不定问题的概念。物体系的平衡。简单静定桁架的内力分析举例（节点法和截面法）。

4．   摩擦

    滑动摩擦定律。摩擦角及自锁现象。考虑摩擦时的平衡问题。滚动摩擦。

5．   空间力系

力对点之矩与力对轴之矩。空间力系向任一点的简化。空间力系的主矢与主矩。空间力系简化的各种结果。空间力系的平衡条件和平衡方程。空间平行力系的平衡方程。

6．   点的运动

运动学导言。确定点运动的基本方法：矢量法，直角坐标法，自然法。运动方程和轨迹方程。点的速度和加速度。

7．   刚体的基本运动

    刚体的基本运动形式。刚体作基本运动时其内各点的速度和加速度分析与泊桑公式。

8．   点的复合运动

绝对运动、相对运动和牵连运动。点的速度合成定理。牵连运动为平动时的加速度合成定理。牵连运为转动时的加速度合成定理。

9．   刚体的平面运动

刚体平面运动的描述及其广义坐标。平面运动分解为平动和转动。平面图形内各点的速度。平面图形内各点的加速度。

材料力学部分

第一章  绪论

第一节  变形固体基本假设、构件承载能力、材料力学的任务。

第二节  内力、截面法、应力、应变的概念。

第三节  杆件的基本变形。

第二章  拉伸与压缩

    第一节  等直杆的内力、应力和强度条件。

    第二节  拉压变形计算、胡克定律

第三节  材料的机械性质、安全系数与许用应力

第四节  超静定的概念与拉压超静定计算。

第三章  扭转

    第一节  圆杆扭转内力、应力和强度条件。

    第二节  扭转变形计算与刚度条件。

第三节  破坏分析、非圆截面扭转概念。

第四章  弯曲内力

    第一节  静定梁的基本形式、剪力与弯矩的符号规则。

    第二节  剪力和弯矩方程、剪力和弯矩图及其微分关系。

第五章  弯曲应力

第一节  弯曲正应力及其强度条件。

第二节  拉伸与弯曲组合变形的强度分析。

第三节  梁的切应力、提高梁强度的措施。

第六章  弯曲变形

    第一节  梁的基本变形微分方程、直接积分法。

    第二节  查表叠加法、简单超静定梁。

第三节  刚度条件与提高刚度的措施。

第七章  压杆的稳定性

    第一节  稳定与临界力的概念。

    第二节  细长压杆的临界力。

第三节  压杆分类、临界应力总图。

第四节  压杆稳定性校核、提高稳定性的措施。

第八章  动载荷

    第一节  动载荷的概念。

    第二节  惯性力问题。

第三节  冲击问题。

第四节  交变应力与疲劳破坏的概念。

第五节  材料的持久极限与影响构件持久极限的主要因素。

第六节  有限寿命的概念与提高构件疲劳强度的措施。

第九章  联接件的强度

    第一节  剪切实用计算。

    第二节  挤压实用计算。

附录A：截面图形的几何性质

第一节  静矩与形心。

第二节  惯性矩与惯性积。

第三节  平行移轴定理。

四、实践环节

低碳钢拉伸实验，2学时

五、学时分配

序号	内   容	参考学时	序号	内   容	参考时数
1	绪  论	0.5	12	变形体基本假设	2
2	静力学基本概念	2.5	13	拉什与压缩	6
3	基本力系	3	14	扭  转	3
4	平面力系	4	15	弯曲内力	3
5	摩擦	2	16	弯曲应力	4
6	空间力系	3	17	弯曲变形	2
7	点的运动	2	18	压杆稳定	3
8	刚体的基本运动	2	19	动载荷	4
9	点的复合运动	5	20	联接件及截面图形几何性质	1
10	刚体的平面运动	4	21	实验	6
11	质点运动微分方程	2		合计	64

大纲制定者：王一兵  执笔

大纲校对者：殷  民                                   

大纲批准者：陈振茂

大纲审定者：张克猛