教学大纲理论力学.doc

工程力学A
课程编号：C073015C074015
学分：9学时：144（课外实验8学时）
适用专业：机械类及近机类各专业

一、目的与任务
本课程是机械类专业一门必修的技术基础课。该课程对现有的工科本科力学课程进行了整合，实现了理论力学、材料力学、力学实验等课程的基本内容的相互贯通，相互融合和相互综合，其理论性较强，且与工程实际联系较为密切。在教学计划中它是学生接触到的第一门结合工程实际学习理论分析与定量计算的课程，它培养学生理论分析的能力，解决问题的能力，实验动手的能力和创新能力，具有承前启后不可替代的重要地位和作用。
本课程的主要任务是：
1）使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动（包括平衡）的基本规律和研究方法。熟练掌握刚体的平面运动和点及刚体的复合运动（动系可平移、可转动）；平衡方程和虚位移原理的应用；动能定理、动量原理、达朗贝尔原理。
2）使学生熟练掌握杆件在基本变形时的内力、应力、应变的计算以及强度条件、刚度条件的应用；组合变形杆件的受力及强度计算。还必须掌握能量法计算位移，力法求解简单静不定结构及压杆的稳定计算。
3）对变形固体的实验应力分析，要了解实验方法，掌握基本操作技能。
4）培养学生推理、分析、判断的逻辑思维能力，将简单实际工程问题抽象为力学模型，进行适当的数学描述、应用力学理论求解的能力，用文字、图象表达的能力以及数字计算的能力。
5）不仅为学生较系统地打好必要的力学知识基础，还要使学生具有初步的科学思想方法、研究方法和学习方法。激发学生的探索精神，培养学生分析解决问题的能力、理论联系实际的能力和创新能力，培养学生的全面素质。

二、教学内容与学时分配（上册）
第一章运动学基础与点的运动学(6学时)
§1.1运动学基础
§1.2点的运动的矢量描述
§1.3点的运动的坐标描述
第二章刚体的平面运动(9学时)
§2.1刚体平面运动的简化
§2.2用分析方法研究平面图形的运动
§2.3用矢量方法研究平面图形的运动
第三章复合运动(9学时)
§3.1绝对运动、相对运动、牵连运动
§3.2变矢量的绝对导数与相对导数
§3.3点的复合运动的分析解法
§3.4点的复合运动的矢量解法
§3.5刚体的复合运动
第四章刚体的定点运动和一般运动(自学)
§4.1刚体定点运动的矢量描述
§4.2用方向余弦矩阵描述刚体定点运动
§4.3用欧拉角描述刚体定点运动
§4.4刚体的一般运动
第五章静力学基本概念(6学时)
§5.1力和力偶
§5.2力系的主矢和力系对某点的主矩
§5.3力系平衡的基本公理
§5.4力系等效的基本性质
§5.5约束和约束反力
§5.6物体的受力分析和受力图
第六章力系的简化(4学时)
§6.1力的平移定理
§6.2一般力系向某点的简化
§6.3一般力系的最简形式
§6.4特殊力系的简化
第七章力系的平衡(10学时)
§7.1力系的平衡条件及其平衡方程
§7.2桁架的内力计算
§7.3考虑摩擦的平衡问题
第八章虚位移原理(9学时)
§8.1位形约束方程及约束分类
§8.2实位移虚位移
§8.3力的功
§8.4虚位移原理
§8.5通过广义力研究质点系的平衡问题
第九章变形固体静力学概述及一般杆件的内力分析(2学时)
§9.1变形固体静力学的任务
§9.2变形固体的基本假设
§9.3杆件变形的基本形式
§9.4变形固体静力学的发展
§9.5一般杆件的内力分析
第十章应力应变分析及应力应变关系(6学时)
§10.1应力的概念、一点处的应力状态
§10.2应力张量的表示方法
§10.3平面应力状态分析
§10.4主平面主方向主应力及最大剪应力
§10.5莫尔圆
§10.6三向应力状态分析
§10.7应变分析
§10.8应力应变关系
第十一章轴向拉压(6学时)
§11.1直杆轴向拉压的应力和变形
§11.2常温静载下材料的力学性能
§11.3塑性变形机理与材料的塑性模型
§11.4杆件在轴向拉压时的强度准则
§11.5应力集中及其对强度的影响
§11.6轴向拉压直杆的分析与强度计算
§11.7连接件的工程实用计算
§11.8复合材料力学性能
第十二章扭转(4学时)
§12.1圆轴扭转时的应力分析
§12.2圆轴扭转时的变形分析
§12.3扭转时材料力学性能
§12.4圆轴扭转时的强度与刚度计算
§12.5非圆截面杆扭转的概念
§12.6薄壁杆件的自由扭转
§12.7圆轴的塑性扭转
第十三章梁的弯曲(12学时)
§13.1弯曲的基本概念
§13.2载荷集度，剪力与弯矩的微分关系及梁的平衡微分方程
§13.3利用载荷集度，剪力和弯矩之间的微分关系绘制剪力图、弯矩图
§13.4纯弯曲时横截面上的应力、弯曲正应力公式
§13.5一般弯曲横截面上的应力、弯曲剪应力公式
§13.6弯曲中心
§13.7弯曲强度条件
§13.8梁的