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《工程力学》学习指南（概要）

工程力学是工科学生由基础理论过渡到专业基础的一门技术基础课程，也是
学生学习分析工程问题的基础。通过本课程的学习，掌握力、力偶、约束等基本
概念和力系的简化/平衡等刚体静力学的基本理论与方法；了解材料的基本力学
性能；掌握应力、应变等基本概念；具有杆件强度、刚度问题的基本分析和计算
能力；了解强度、刚度、稳定性的概念和工程中构件的破坏形式及其控制设计准
则。通过本课程的学习，了解工程中分析处理问题的基本方法。学生学习过程中
注意在学习基本理论知识的同时，注重以课程学习为载体，努力培养分析问题解
决问题的研究型思维，培养理论分析和实践的能力。各章学习要点如下：

第一章绪论

了解力和运动的基本概念及静力学研究问题的基本方法。注意理解力学与工
程的密切联系，理解为什么力学课程是培养研究型思维的极佳载体。

第二章刚体静力学基本概念与理论

本章是整个力学理论知识的关键基础，应特别理解和体会如何将复杂的工程
问题进行简化，建立研究对象的受力分析模型，从而找到求解受力的方程（平衡
方程）。必须了解和掌握刚体、力和力偶的概念；熟练掌握约束的概念和类型，
熟练掌握约束力的画法；熟练正确地对物体进行受力分析，并画出正确的受力图；
掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和平面汇交力系合成与平衡的解析法；了
解和掌握平面力对点之矩的概念及计算；掌握平面力偶理论和应用；了解平面任
意力系向作用面内一点简化和平面任意力系的简化结果分析；熟练掌握平面任意
力系的平衡条件和平衡方程。

第三章静力平衡问题

本章通过前面建立的平衡方程，体会平衡方程解决工程实际问题受力的方
法。必须理解物体系的平衡及静定和静不定问题概念；了解摩擦角和自锁现象，
掌握考虑摩擦时物体的平衡问题的解法；掌握平面简单桁架内力计算；了解和掌
握力对点的矩和力对轴的矩；了解和掌握空间任意力系向一点的简化及主矢和主
矩和空间任意力系的简化结果分析；熟练掌握空间任意力系的平衡方程及应用举
例；了解重心的计算方法。

第四章变形体静力学基础

本章通过简单的轴的拉伸压缩问题，体会工程力学分析问题的一般方法；理
解变形固体的基本假设，截面法的计算内力的方法，理解应力、应变概念的提出；
了解轴向拉伸与压缩的受力特点及变形特点，轴向拉伸或压缩时横截面上的内力
和应力，轴向拉压横截面上轴力的计算及轴力图的画法，熟练掌握轴向拉压横截
面上正应力的分布规律及计算；了解直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力计算
及最大值和切应力互等定理；了解应力集中的概念。体会分析问题的思路。

第五章材料的力学性能

强度、刚度控制设计准则与工程对象材料自身的抗力相关，必须找到材料自
身强度、刚度的性能指标。通过低碳钢拉伸或压缩时的应力－应变曲线特征，提
出衡量材料力学性能的主要指标；体会不同材料拉伸压缩时的机械性能，真应力、
真应变概念，材料理想化模型与力学分析思路。

第六章强度与连接件设计

本章通过简单的工程问题，体会工程对象分析和设计的方法，体会控制设计
准则的提出思路和在连接件设计中的应用。掌握强度、刚度的概念，掌握强度条
件和安全系数的概念，熟练掌握轴向拉伸或压缩时强度条件及计算，掌握轴向拉
伸或压缩时的变形计算及胡克定律；体会剪切实用计算和挤压实用计算的方法及
思路。

第七章流体力、容器（本章为选修或学生自修内容）

本章作为知识拓展，体会静力学方法用于解决静止流体力的计算和薄壁容器
的强度分析。必须了解流体的特征及其主要物理性能，了解静止流体中压强的计
算；了解流体力的计算和薄壁容器的强度计算。体会静力学分析过程问题的方法。

第八章圆轴的扭转

圆轴扭转是工程中又一基本变形形式。学习中体会分析模型的建立、设计准
则的建立思路，体会静力学解决工程问题的研究主线。了解扭转的受力特点及变
形特点，外力偶矩的计算，扭矩的计算及扭矩图的画法；理解圆轴扭转时横截面
上切应力的分布规律及计算，理解圆轴扭转时的变形计算及刚度条件计算；了解
扭转静不定问题和弹塑性问题。

第九章梁的平面弯曲

弯曲是工程中一种较复杂的基本变形形式，一般情况下，横截面的内力既有
正应力，又有切应力。学习中体会弯曲分析模型的建立、弯曲强度设计准则及刚
度条件的建立思路，再次体会静力学解决工程问题的研究主线。分析平面弯曲的
受力特点和变形特点，体会受弯杆件的简化，理解梁弯曲横截面上剪力和弯矩的
计算；掌握通过列剪力方程和弯矩方程来画剪力图和弯矩图；掌握载荷集度、剪
力和弯矩间的微分关系，熟练掌握利用载荷集度、剪力和弯矩间的关系画剪力图
和弯矩图；体会纯弯曲时的正应力分布规律，熟练掌握纯弯曲时正应力计算公式
的应用；体会矩形截面梁弯曲切应力的分析思路，理解分布规律及最大切应力计
算公式；掌握梁弯曲切应力的