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1、工程力学ID课程教学大纲课程名称:工程力学II课程编码:学分:2.5总学时:40理论学时:40实验学时:上机学时:实践学时:实验(上机)项目总数。个:其中:必修(0)个,选修(0)个开课单位:机械工程学院适用专业:工业工程、高分子材料与工程等一、课程的性质、目的本课程是为工业工程、化学工程等非机类少学时专业开设的一门工程技术基础课。通过本课程的学习,要求学生对力系平衡问题有明确的基本概念,并能解决简单静定结构的静力计算问题;对杆件的强度、刚度和稳定性有明确的基本概念和必要的基础知识,能熟练地进行基本变形下的强度计算,并能进行组合变形下的强度计算。为有关的后续课程的学习打下必要的理论基础。二、课
2、程培养目标1 .立德树人通过课程学习工程力学II理论和技术,对工程力学II相关知识有一个全面了解。通过对工程力学II历史的讲解和有关理论及技术建立过程,了解前辈们在工程力学II发展过程中如何思考,如何克服所遇到的隙碍,帮助学生建立科学的思维方法以及工作中勇于面对挑战的精神。从工程力学II学科对我国创新驱动发展作用的角度出发,以杰出贡献者研究工作为载体,把社会主义核心价值观教育融入课程教学内容和教学全过程各环节,突出价值引领、知识传授和能力培养,帮助学生正确认识历史规律、准确把握基本国情、掌握科学的世界观、方法论,促进树立正确的世界观和价值观。2 .课程目标通过本课程的学习,学生所具备的素质、掌
3、握的技能、知识和能力如下:课程目标1理解力学的基本概念和基本定律,掌握工程力学的基础知识和基本理论,了解常用工程材料的力学性能;(对应第1、2、3、4、5、7、8、9、10、11章,支撑毕业要求指标点:2-2)课程目标2.掌握构件的受力分析:掌握应用力系的平衡条件正确计算静定结构的约束力;(对应第4、8、10、12、13、14章,支撑毕业要求指标点:2-3)课程目标3.正确掌握计算杆件内力的方法;掌握杆件基本变形的应力、变形的基本分析方法及其计算;解决简单受力杆件的强度、刚度、稳定性问题.(对应第4、8、10、12、13、14章,支撑毕业要求指标点:2-3)课程目标4.掌握拉(压)弯曲组合变形
4、和弯曲扭转组合变形的强度计算;具备解决简单机械及工程结构问题的能力。(对应第4、8、9、10、11、12、13、14章,支撑毕业要求指标点:5-3)3 .课程目标对毕业要求的支撑本课程教学目标支撑的毕业要求主要体现在毕业要求指标点,具体如下:课程目标对毕业要求的支撑课程目标毕业要求支撑毕业要求指标点及其内容教学内容支撑强度指标点毕业要求指标点内容12.数理与工程知识及应用能力指标点:2-22-2.系统掌握工程技术基本理论、方法和工具。第1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、章H22.数理与工程知识及应用能力指标点:2-32-3.能将各类工程知识用于解决工程综合性问题。第4、8、10、12
5、、13、14章H32.数理与工程知识及应用能力指标点:2.32-3.能将各类工程知识用于解决工程综合性问题。第4、8、10、12、13、14H45.具有数据建模、结果分析和解释能力指标点:5-35-3.具有数据建模、结果分析和解释能力。第4、8、910、11、12、13、14章M三、课程教学基本内容第1章静力学的基本概念和物体受力分析(支撑课程目标第1条)力的类型、特性;熟练掌握物体的受力分析和画出正确的受力图。3.1 静力学的基本概念3.2 约束和约束反力3.3 物体的受力分析和受力图教学要求:通过本章的学习,要求学生理解静力学的基本概念、基本公理,熟练学握常见约束和约束反力的画法,掌握物体
6、及简单物体的受力图的画法。具备分析力学模型的工程问题能力。教学重点:刚体的定义、静力学的基本概念、常见约束及约束反力。教学难点:约束类型的划分、受力图的画法。第2章汇交力系(支撑课程目标第1条)2.1 汇交力系合成2.2 汇交力的系平衡条件教学要求:通过本章的学习,要求学生理解汇交力系的概念、合成的解析法及几何法。掌握力在直角坐标轴中的投影法,熟练掌握汇交力系平衡问题的求解。教学重点:汇交力系的概念,力在坐标轴上的投影。教学难点:汇交力系的平衡问题。第3章力偶系(支撑”二、课程培养目标第1条)3.1 力对点的矩3.2 力偶3.3 力偶系的合成与平衡条件教学要求:通过本章的学习,要求学生理解掌握
7、力对点的矩、力偶、力偶矩矢的基本概念;熟练掌握平面力偶系的合成与平衡条件问题的求解。教学重点:力偶、力偶矩矢的基本概念。教学难点,力偶平衡问题的求解。第4章平面一般力系(支撑课程目标第1、2、3、4条)4.1 力的平移4.2 平面一般力系向一点的简化4.3 平面一般力系简化结果分析4.4 平面一般力系的平衡条件4.5 物体系统的平衡静定与静不定问题教学要求:通过本章的学习,要求学生了解平面一般力系工程实例。掌握力的平移、平面一般力系向一点的简化、力系的主矢和主矩、平面一般力系简化结果分析。熟练学握平面一般力系的平衡问题的求解,具备具有分析力学问题的能力。教学重点:力的平移定理,平面一般力系的平
8、衡方程,力系简化的方法。教学难点:力向一点简化的方法,平衡问题的解析方法。第5章空间一般力系(支撑课程目标第1条)5.1 力对点的矩5.2 力对轴的矩5.3 空间力系的平衡方程教学要求:通过本章的学习,要求学生理解力对点的矩概念,掌握力对轴的矩计算,掌握空间力系的平衡方程。具备对空间机构受力的分析及计算的能力。教学重点:力对轴的矩、平衡方程。教学难点:力对轴的矩。第7章材料力学的基本概念(支撑课程目标中第1条)7.1 材料力学的任务、材料力学的基本假设7.2 杆件变形的基本形式7.3 杆件的内力及求解方法7.4 应力、应变的概念胡克定律教学要求:通过本章的学习,要求学生解材料力学的任务及在工程
9、实际中的应用,理解材料力学的基本假设。熟练掌握杆件变形的四种基本形式,杆件的内力及求解方法,掌握应力、应变的概念、胡克定律。教学重点:杆件的四种基本变形。教学难点:应力、应变概念。第8章轴向拉伸和压缩(支撑课程目标第1、2、3、4条)8.1 轴向拉伸和压缩内力,轴力与轴力图8.2 直杆轴向拉伸、压缩时的应力、强度条件8.3 直杆轴向拉伸、压缩时的变形8.4 材料在拉伸和压缩时的力学性能8.5 安全因数和许用应力8.6 简单拉、压超静定问题解法教学要求:通过本章的学习,要求学生熟练掌握轴向拉伸和压缩的轴力与轴力图。熟练掌握轴向拉伸、压缩时直杆横截面上的应力、拉伸和压缩时的强度条件。熟练掌握轴向拉
10、伸、压缩时的变形,纵向变形、横向变形。了解工程常用材料拉伸时的力学性能、应力应变曲线。理解失效的概念、安全因数的定义及强度的概念,了解应力集中的概念。理解简单拉、压超静定问题的求解方法。教学重点:轴向拉压的模型、截面法求轴力,拉伸和压缩时的强度条件,材料拉压的力学实验。教学难点,应力、应变概念、轴力与应力的关系。第9章扭转(支撑课程目标第1、4条)9.1 扭转外力和内力的计算9.2 圆轴扭转的应力和强度条件9.3 圆轴扭转时的变形和刚度条件教学要求:通过本章的学习,要求学生熟练掌握扭转的概念和实例。熟练掌握外力偶矩和扭矩的计算;熟练掌握圆轴扭转时的应力和强度条件及变形和刚度条件。教学重点:切应
11、力互等定理、圆轴扭转时横截面上应力的计算公式。教学难点:圆轴扭转时横截面上应力的分布规律的分析。第10章平面弯曲(支撑课程目标第1、2、3、4条)10.1 平面弯曲的概念10.2 平面弯曲的内力计算一剪力和弯矩的计算10.3 剪力图和弯矩图10.4 梁纯弯曲时的正应力和强度条件10.5 常用截面的惯性矩与平行移轴公式10.6 梁弯曲时的变形和刚度条件10.7 用迭加法求梁的变形10.8 提高梁承载能力的措施教学要求:通过本章的学习,通过工程实例,要求学生熟练掌握平面弯曲的概念。熟练掌握剪力和弯矩的计算及作出正确的剪力图和弯矩图。了解弯矩、剪力和分布载荷集度之间的微分关系。了解直梁弯曲时的切应力
12、,熟练掌握梁弯曲时的正应力和强度条件。掌握常用截面的惯矩与平行移轴公式。理解梁的变形一挠度与转角;挠曲线的近似微分方程及其积分。理解用叠加法求梁的变形。掌握提高梁承载能力的措施。教学重点:平面弯曲的概念、弯矩、剪力与载荷集度间的关系。教学难点:剪力图、弯矩图的画法。第11章复杂应力状态下的强度条件(支撑课程目标第I、4条)11.1 一点处应力状态的概念11.2 复杂应力状态下的材料的失效准则和强度条件教学要求:通过本章的学习,要求学生正确理解一点处应力状态的概念,理解复杂应力状态下的材料的失效准则和四种常用强度理论。教学重点:应力状态、主应力、主方向、四种强度理论。教学难点:应力状态的计算、单
13、元体、失效机理与强度解释和应力状态间的关系。第12章组合变形(支撑课程目标第2、3、4条)12.1 组合变形与迭加原理12.2 第一类组合变形一组合后仍为单向应力状态12.3 第二类组合变形-组合后为免杂应力状态教学要求:通过本章的学习,要求学生正确理解组合变形的概念和实例。掌握迭加原理;熟练掌握拉伸或压缩与弯曲的组合变形的强度计算方法;掌握偏心拉伸(压缩);熟练掌握扭转与弯曲的组合变形的强度计算方法。教学重点:叠加原理、组合变形的解题思路。教学难点:载荷的分组,判断变形的类型。第13章连接件强度计算(支撑课程目标第2、3、4条)13.1 剪切强度计算13.2 挤压强度计算教学要求:通过本章的
14、学习,要求学生理解剪切的概念和实例;理解剪力、名义切应力概念;熟练掌握挤压和挤压应力,剪切强度和挤压强度的实用计算。教学重点:名义切应力、挤压应力的计算。教学难点:剪切面、挤压面的判定。第14章压杆稳定(支撑课程目标第2、3、4条)14.1 压杆稳定的概念14.2 细长压杆临界载荷压力与欧拉公式14.3 压杆稳定性的实用计算14.4 提高压杆稳定性的措施教学要求:通过本章的学习,通过工程实例了解稳定的概念,要求学生熟练掌握两端钱支细长压杆的临界压力计算方法及压杆的稳定性校核,熟悉提面压杆稳定性的各种措施。教学重点:欧拉公式、柔度的计算。教学难点:欧拉公式的适用范围、柔度的计算。四、学时分配表教学内容思政融入点讲课时数实抬时数实践学时上机时数自学时数习题课讨论时数第1章静力学的基本概念和受力分析根据教学内容,融入思政教育元素4第2章汇交力系根据教学内容,融2入思政教育元素第3章力偶系根据教学内容,融入思政教育元素2第4章平面一般力系根据教学内容,融入思政教育元素4第5章空间一般力系根据教学内容,融入思政教育元素1第7章材料力学基本概念根据教学内容,融入思政教育元素2第8章轴向拉伸与压缩根据教学内容,融入思政教育元素6第9章扭转根据教学内容,融入思政教育元素2第10章平面弯曲根据教学内容