第一篇：工程力學教案

《工程力學》主要講授靜力學的基本內(nèi)容和軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、應(yīng)力狀態(tài)理論、強度理論、壓桿穩(wěn)定、組合變形等主要內(nèi)容，該課程是電氣工程，安全工程、測繪工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是相關(guān)專業(yè)的學生學習后續(xù)課程、掌握本專業(yè)技術(shù)所必備的理論基礎(chǔ)。以下是工程力學教案，歡迎閱讀。

一、課程目的與任務(wù)

掌握力系的簡化與平衡的基本理論，構(gòu)筑作為工程技術(shù)根基的知識結(jié)構(gòu)；通過揭示桿件強度、剛度等知識發(fā)生過程，培養(yǎng)學生分析解決問題的能力；以理論分析為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生的實驗動手能力；發(fā)揮其它課程不可替代的綜合素質(zhì)教育作用。

二、教學基本要求

1．掌握工程對象中力、力矩、力偶等基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計算力的投影、力對點之矩。

2．掌握約束的概念和各種常見約束力的性質(zhì)；能熟練地畫出單個剛體及剛體系的受力圖。

3．掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果；掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計算各類力系的主矢和主矩。

4．掌握各種類型力系的平衡條件；能熟練利用平衡方程求解單個剛體和剛體系的平衡問題。

5．理解材料力學的任務(wù)、變形固體的基本假設(shè)和基本變形的特征；掌握正應(yīng)力和切應(yīng)力、正應(yīng)變和切應(yīng)變的概念。

6．掌握截面法；熟練運用截面法求解桿件（一維桿件）各種變形的內(nèi)力（軸力、扭矩、剪力和彎矩）及內(nèi)力方程；掌握彎曲時的載荷集度、剪力和彎矩的微分關(guān)系及其應(yīng)用；熟練繪制內(nèi)力圖。

7．掌握直桿在軸向拉伸與壓縮時橫截面的應(yīng)力計算；了解安全因數(shù)及許用應(yīng)力的確定，熟練進行強度校核、截面設(shè)計和許用載荷的計算。

8．掌握胡克定律，了解泊松比，掌握直桿在軸向拉伸與壓縮時的變形計算。

9．掌握剪切和擠壓（工程）實用計算。

10．掌握扭轉(zhuǎn)時外力偶矩的換算；掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的切應(yīng)力與變形計算；熟練進行扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算。

11．掌握純彎曲、平面彎曲、對稱彎曲和橫力彎曲的概念；掌握彎曲正應(yīng)力公式；熟練進行彎曲強度計算；掌握桿件的斜彎曲、彎拉（壓）組合變形的應(yīng)力與強度計算。

12．掌握梁的撓曲線近似微分方程和積分法，了解疊加法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角。

三、教學的重點與難點

教學重點：

1．繪制物體受力分析圖；

2．力線平移定理及力系的平衡方程及其應(yīng)用；

3．軸向拉壓的強度條件、靜定桁架節(jié)點位移計算；

4．圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力與相對扭轉(zhuǎn)角及扭轉(zhuǎn)的強度和剛度條件；

5．平面對稱彎曲的內(nèi)力圖及利用載荷集度、剪力方程和彎矩方程的微分關(guān)系、積分關(guān)系和突變關(guān)系繪制梁的內(nèi)力圖；

6．平面對稱彎曲梁的彎曲正應(yīng)力及梁變形的積分法和疊加法。

教學難點：

1．平面力系物系平衡問題的解法；

2．簡單桁架的內(nèi)力計算及靜定桁架節(jié)點位移計算；

3．平面對稱彎曲的內(nèi)力圖及利用載荷集度、剪力方程和彎矩方程的微分關(guān)系、積分關(guān)系和突變關(guān)系繪制梁的內(nèi)力圖；

4．計算梁變形的積分法和疊加法。

四、課程內(nèi)容與學時分配

第一部分 靜力學基本概念與公理（4學時）

1．靜力學基本概念與公理

2．約束和約束力

3．受力圖

第二部分 匯交力系（1學時）

1．匯交力系的合成2．匯交力系的平衡條件

第三部分 力偶系（1學時）

1．力對點之矩矢

2．力對軸之矩

3．力偶矩矢

4．力偶等效條件和性質(zhì)

5．力偶系的合成和平衡條件

第四部分平面任意力系（8學時）

1．力的平移

2．平面任意力系向一點簡化

3．平面任意力系的平衡條件

4．剛體系的平衡

5．靜定與靜不定問題的概念

第五部分 緒論（2學時）

1．材料力學的研究對象

2．材料力學的基本假設(shè)

3．外力與內(nèi)力

4．正應(yīng)力與切應(yīng)力

5．正應(yīng)變與切應(yīng)變

第六部分 軸向拉伸與壓縮（含實驗共10學時）

1．基本概念

2．軸力與軸力圖

3．拉壓桿的應(yīng)力與圣維南原理

4．材料在拉伸與壓縮時的力學性能

5．應(yīng)力集中概念

6．失效、許用應(yīng)力與強度條件

7．胡克定律與拉壓桿的變形

8．簡單拉壓靜不定問題

9．連接部分的強度計算

第七部分 扭轉(zhuǎn)（6學時）

1．基本概念

2．動力傳遞與扭矩

3．切應(yīng)力互等定理與剪切胡克定律

4．圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上的應(yīng)力

5．極慣性矩與抗扭截面系數(shù)

6．圓軸扭轉(zhuǎn)破壞與強度條件

7．圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件

第八部分 彎曲內(nèi)力（2學時）

1．基本概念

2．梁的計算簡圖

3．剪力與彎矩

4．剪力、彎矩方程和剪力、彎矩圖

5．剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系

第九部分 彎曲應(yīng)力（6學時）

1．基本概念

2．平面對稱彎曲正應(yīng)力

3．慣性矩與平行移軸定理

4．平面對稱彎曲矩形截面切應(yīng)力

5．梁的強度條件

6．梁的合理強度設(shè)計

7．雙對稱截面梁的非對稱彎曲

8．彎拉（壓）組合第十部分 彎曲變形（含實驗共6學時）

1．工程中的彎曲變形問題

2．撓曲線近似微分方程

3．用積分法、疊加法求彎曲變形

4．簡單超靜定梁

5．梁的剛度條件和合理剛度設(shè)計

第二篇：工程力學教案

《工程力學》教案

開課單位：航海學院專

業(yè)：輪機工程授課對象：輪機工程本科主講教師：張敏課程的教學目的和要求

工程力學是一門理論性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，是高等院校工科專業(yè)的必修課。1.1 目的

通過本課程的學習，使學生掌握物體問題，初步學會分析、解決一些簡單的工程實際問 題培養(yǎng)學生解決工程計算中有關(guān)強度、剛度和穩(wěn)定性問題的能力，以及計算能力和實驗?zāi)芰Γ瑸楣こ淘O(shè)計打下必要的基礎(chǔ)。1.2 要求

1.2.1 理論知識方面

（1）能正確地選取分離體并畫出受力圖，比較完整地理解力、力矩和力偶的基本概念和性 質(zhì)，能熟練計算力的投影和力矩；

（2）掌握運用各類平面力系的平衡方程求解單個物體及簡單物系的平衡問題的知識；（3）掌握分析桿件內(nèi)力并做相應(yīng)內(nèi)力圖的基本知識；

（4）掌握分析桿件的應(yīng)力、應(yīng)變，進行強度和剛度計算的基本知識；

（5）對應(yīng)力狀態(tài)和強度理論有一定認識，并能進行組合變形下桿件強度計算；（6）初步學會分析簡單壓桿的臨界載荷，并進行壓桿穩(wěn)定性的校核； 1.2.2 能力、技能方面

（1）具有從簡單的實際問題中提出理論力學問題并進行分析的初步能力；（2）初步具備計算強度、剛度、穩(wěn)定性的計算及構(gòu)件設(shè)計的能力；（3）初步具備合理選材及對常用材料基本力學性能進行測試的能力。2 教材及參考書目 2.1 教材

（1）西南交通大學應(yīng)用力學與工程系編，工程力學教程》，北京：高等教育出版社，2004。《（2）范欽珊主編，《工程力學》，北京：清華大學出版社，2005。2.2 參考書目

（1）范欽珊主編，《工程力學》，北京：機械工業(yè)出版社，2002。

（2）王振發(fā)主編，《工程力學》，北京：科學出版社，2003。

（3）上海化工學院、無錫輕工業(yè)學院編，工程力學》 上冊），北京：高等教育出版社，2001。《

（（4）周松鶴，徐烈煊編，《工程力學》，北京：機械工業(yè)出版社，2007。3習題

習題是本課程的重要教學環(huán)節(jié)，通過習題鞏固講授過的基本理論知識，培養(yǎng)學生自學能 力和分析問題解決問題的能力。本課程課后習題量較大，在講授完每次內(nèi)容后，均安排有一 定數(shù)量的習題、思考題，作業(yè)每周收一次。4 實驗環(huán)節(jié)

實驗是本課程的重要的教學環(huán)節(jié)。要求學生掌握工程力學的基本實驗方法，能獨立進行 操作，正確地處理實驗結(jié)果并完成實驗報告，教學內(nèi)容

（一）靜力學部分

第一章 靜力學的基本概念 第二章平面匯交力系 第三章 力矩、平面力偶系 第四章平面一般力系 第五章 摩擦

受力圖

2第六章 空間力系和重心

（二）材料力學部分 第一章 軸向拉伸和壓縮 第二章 剪切 第三章 扭轉(zhuǎn) 第四章 彎曲內(nèi)力 第五章 彎曲應(yīng)力 第六章 彎曲變形

第七章 應(yīng)力狀態(tài)和強度理論 第八章 組合變形構(gòu)件的強度 第九章 壓桿的穩(wěn)定性 教學方法：

1、課堂教學手段主要采用多媒體。

2、采用啟發(fā)式教學，鼓勵學生自學，以“少而精”為原則，精講多練；

3、加強與學生的溝通，增加課堂討論，調(diào)動學生的主觀能動性。

學習方法提示：

1、提前預(yù)習，以提高聽課效率；

2、認真做好課堂筆記；

3、課后認真復(fù)習，以鞏固所學知識；

4、獨立按時地完成課后作業(yè)，以便掌握課程學習的實際情況。

成績評定方法：

1、平時（包括考勤、作業(yè)、課堂提問）成績占 30%；如作業(yè)缺三次，平時成績扣一半；如 缺五次，沒有平時成績；

2、期末考試成績占 70%。

考核方式： 閉卷。

（一）靜力學部分

第一章 靜力學的基本概念

一、教學要求

1、使學生了解本課程的研究對象、研究內(nèi)容，明確學習本課程的目的；

2、掌握力和剛體的概念及靜力學公理；

3、掌握約束及約束反力的基本知識；

4、初步掌握物體及簡單物系的受力分析，合理選擇分離體并畫出受力圖。

二、本章重點

本章講授的重點是“靜力學公理”，“約束和約束反力”“物體的受力分析和受力圖”。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA1-1】

受力圖

31、教學內(nèi)容

本講介紹靜力學的研究對象、研究內(nèi)容及學習方法，重點介紹力與剛體的概念以及靜力 學公理。

2、教學方法

從本課程能解決的問題著手介紹本課程的研究對象、研究內(nèi)容及如何學好本課程，然后 介紹力和剛體的基本概念，重點介紹靜力學公理。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

強調(diào)本課程的特點，著重強調(diào)學好本課程必須完成大量的課后作業(yè)，同時說明只要努 力一定能學好本課程。【教案 JA1-2】

1、教學內(nèi)容

本講介紹常見的約束類型與約束反力特性，對物體和簡單物系進行受力分析，畫受力圖。

2、教學方法

舉例說明柔索、光滑面、鉸鏈、固定鉸支、活動鉸支、固定端約束，并按照選定研究對 象、畫分離體、畫受力圖的過程依次介紹，這是整個工程力學的基礎(chǔ)知識。需要講解大量的 例題。

3、教學手段

采用多媒體，介紹約束類型和受力圖時結(jié)合常見的例子，可利用圖片予以形象地說明。

4、注意事項

必須向?qū)W生強調(diào)畫分離體和受力圖是進行力學分析的起始和關(guān)鍵，非常重要。另外，需 要強調(diào)二力桿的判斷一定準確，物系內(nèi)力在畫整體受力圖時不需要畫。第二章平面匯交力系

一、教學要求

1、掌握平面匯交力系合成的幾何方法和解析方法；

2、掌握平面匯交力系平衡方程求解及應(yīng)用。

二、本章重點

本章重點介紹平面匯交力系合成的解析法以及平面匯交力系平衡方程的求解。

三、學時和教案安排

本章講授 2 學時，安排 1 個教案。【教案 JA2-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹工程中的平面匯交力系問題，包括其合成的幾何法及幾何條件，解析法及平衡 方程的求解。

2、教學方法

從簡單的工程實際中的平面匯交問題介紹平面匯交力系的概念，平面匯交力系的幾何法 及幾何條件，重點介紹解析法。

3、教學手段

多媒體教學，對比幾何法和解析法。

4、注意事項

需要理解平面匯交力系平衡的幾何條件和解析條件。

4第三章 力矩

一、教學要求

平面力偶系

1、理解力矩、力偶的概念、力偶的三要素及力偶的等效定理；

2、掌握平面力偶系的合成與平衡方程求解。

二、本章重點

本章重點介紹平面力偶系的合成與平衡方程求解。

三、學時和教案安排

本章講授 2 學時，安排 1 個教案。【教案 JA3-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹力矩、力偶的概念、力偶的三要素及力偶的等效定理，重點介紹平面力偶系的 合成與平衡方程求解。

2、教學方法

從扳手轉(zhuǎn)動螺母開始介紹力矩，從擰水龍頭介紹力偶的概念及力偶的性質(zhì)，然后根據(jù)力 偶的性質(zhì)說明平面力偶系如何合成，從而引入平面力偶系的平衡問題。

3、教學手段

多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

力偶不能與一個力等效，也不能用一個力與之平衡。第四章平面一般力系

一、教學要求

1、理解力線的平移定理，掌握平面任意力系向其作用面內(nèi)任一點的簡化方法；

2、理解平面力系的主矢與主矩的概念；

3、了解平面任意力系的平衡條件及平衡方程的各種形式；

4、了解靜定與靜不定問題的概念；

5、初步掌握簡單物系的平衡問題。

二、本章重點

本章重點介紹平面匯交力系合成的解析法以及平面匯交力系平衡方程的求解。

三、學時和教案安排

本章講授 5 學時，安排 3 個教案。【教案 JA4-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹力線平移定理、平面一般力系向一點簡化及簡化結(jié)果分析、合力矩定理。

2、教學方法

先介紹工程實際中的平面一般力系問題，然后提出如何解決，引入力線平移定理進而介 紹平面一般力系向一點簡化的方法并就簡化結(jié)果進行分析，同時介紹合力矩定理。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

力線平移定理是力系簡化的理論基礎(chǔ)，一定要把握，對力系的簡化結(jié)果一定要清楚。【教案 JA4-2】

1、教學內(nèi)容

本講介紹平面一般力系的平衡條件與平衡方程及平面平行力系的平衡方程。

52、教學方法

從平面一般力系的平衡條件入手介紹其平衡方程的基本形式及二力矩式和三力矩式，然 后介紹一種特例，平面平行力系。本講是本章的重點內(nèi)容。

3、教學手段

多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

需要注意平面一般力系二力矩和三力矩方程的三個方程獨立的條件。【教案 JA4-3】

1、教學內(nèi)容

本講介紹靜定與靜不定問題的概念及物體系統(tǒng)的平衡問題。

2、教學方法

從獨立平衡方程的數(shù)目及待求解的未知數(shù)個數(shù)入手介紹靜定問題及靜不定問題的概念。然后介紹靜定的物體系統(tǒng)及物體系統(tǒng)的平衡問題。

3、教學手段

多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

要學會判斷問題的性質(zhì)，了解簡單物系平衡問題的解法。第五章 摩擦

一、教學要求

1、初步掌握滑動摩擦的基本知識；

2、初步掌握考慮摩擦時的平衡問題求解；

3、理解摩擦角的概念及自鎖現(xiàn)象。

二、本章重點

本章重點介紹考慮摩擦時的平衡問題求解及自鎖現(xiàn)象。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA5-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹滑動摩擦的基本知識及考慮摩擦時的平衡問題求解。

2、教學方法

從工程實際中的摩擦問題入手介紹靜滑動摩擦和動滑動摩擦的概念。然后介紹考慮摩擦 時的平衡問題求解。

3、教學手段

多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

在求解考慮摩擦的平衡問題時必須正確地判斷摩擦的性質(zhì)及摩擦力的方向。【教案 JA5-2】

1、教學內(nèi)容

本講介紹摩擦角的概念與自鎖現(xiàn)象。

2、教學方法

首先引入摩擦角的概念，然后介紹一種自鎖現(xiàn)象，分析自鎖條件。并結(jié)合例題分析如何 利用自鎖和防止自鎖的發(fā)生。

3、教學手段

6多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

對自鎖發(fā)生的條件要有一定的認識，并在工程設(shè)計的過程中學會運用或避免。第六章 空間力系 重心

一、教學要求

1、初步掌握力在空間坐標軸上投影的基本知識；

2、理解力對軸之矩的概念；

3、了解空間力系平衡方程的求解；

4、了解重心的概念和重心的求法。

二、本章重點

本章重點介紹力在空間坐標軸上投影、合力投影定理、力對軸之矩的概念。

三、學時和教案安排

本章講授 3 學時，安排 2 個教案。【教案 JA6-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹力在空間坐標軸上投影、合力投影定理、力對軸之矩的概念。

2、教學方法

從工程實際中的空間問題入手，介紹力在空間坐標軸上投影、合力投影定理、力對軸 之矩的概念。

3、教學手段

多媒體教學，舉例說明。

4、注意事項

力在空間直角坐標軸上的投影選用一次投影法還是兩次投影法需要根據(jù)已知條件來 定。力與軸共面時力對軸之矩為零。【教案 JA6-2】

1、教學內(nèi)容

本講介紹空間力系的平衡問題及重心的概念。

2、教學方法

從力作用的外效應(yīng)入手，介紹空間力系平衡的條件，引入平衡方程，然后舉例說明求 解過程。簡單介紹重心的概念及求法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

重點是了解基本結(jié)論。在工程實際中，多采用將空間力系平衡問題轉(zhuǎn)化為在三個坐標平面內(nèi)的平面力系問題來求解。

（二）材料力學部分

第一章 軸向拉伸和壓縮

一、教學要求

1、掌握軸向拉伸和壓縮時內(nèi)力的分析方法及橫截面上應(yīng)力分析方法；

2、初步掌握桿件在拉壓時變形的基本知識；

3、了解常見材料在拉壓時的力學性能；

74、掌握桿件在軸向拉壓時的強度計算。

二、本章重點

本章講授的重點是桿件在軸向拉壓時的內(nèi)力及應(yīng)力分析方法、變形及強度計算。

三、學時和教案安排

本章講授 8 學時，安排 4 個教案。【教案 JA1-1】

1、教學內(nèi)容

本講介紹材料力學研究的基本內(nèi)容、基本概念和理想模型，然后介紹桿件軸向拉壓時的 內(nèi)力分析方法。

2、教學方法

比較靜力學研究內(nèi)容介紹材料力學的研究內(nèi)容，然后介紹最簡單的軸向拉壓問題及其 內(nèi)力的分析方法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

材料力學中認為材料是可變形固體，內(nèi)力是物體內(nèi)部某一部分與另一部分間相互作用 的力，而理論力學中認為材料是剛體，物系的內(nèi)力是指物系中各構(gòu)件之間的相互作用力。【教案 JA1-2】

1、教學內(nèi)容

本講介紹等直桿軸向拉壓時橫截面及斜截面上的應(yīng)力，介紹低碳鋼和鑄鐵在拉壓時的力 學性能，并介紹實驗測定方法。

2、教學方法

利用纖維模型說明等直桿橫截面上的應(yīng)力分布規(guī)律，并進一步介紹斜截面上的應(yīng)力分 布規(guī)律，然后介紹材料在軸向拉壓時的變形實驗及基本概念。

3、教學手段

多媒體教學，簡單繪制低碳鋼的抗拉曲線。

4、注意事項

為低碳鋼、鑄鐵拉壓實驗做理論準備。【教案 JA1-3】

1、教學內(nèi)容

低碳鋼及鑄鐵拉伸和壓縮實驗。

2、教學方法

分組進行實驗，完成實驗報告。

3、教學手段

由實驗指導(dǎo)教師負責完成。

4、注意事項

強調(diào)對數(shù)據(jù)和圖形的分析。【教案 JA1-4】

1、教學內(nèi)容

介紹軸向拉伸和壓縮時的強度計算和應(yīng)力集中的。

2、教學方法

回顧低碳鋼和鑄鐵的拉壓實驗，引入許用應(yīng)力和安全系數(shù)的概念，然后介紹安全系數(shù) 的選取方法，進而介紹軸向拉壓時的強度條件，并舉例說明可解決的三類問題，即強度校核、選擇截面、確定許用載荷。最后簡單介紹應(yīng)力集中的概念、危害及利用。

83、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

強度計算的基本步驟：外力分析、內(nèi)力分析、強度計算。第二章 剪切

一、教學要求

1、了解剪切和擠壓的基本概念；

2、初步掌握剪切和擠壓強度計算的基本知識。

二、本章重點

本章講授的重點是剪切和擠壓強度計算。

三、學時和教案安排

本章講授 2 學時，安排 1 個教案。【教案 JA2-1】

1、教學內(nèi)容

介紹剪切和擠壓的基本概念和強度計算。

2、教學方法

從常見的剪切構(gòu)件入手，介紹剪切的基本概念，然后介紹剪切強度和擠壓強度的計算 方法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

剪切和擠壓強度計算必須清楚判斷剪切面和擠壓面。第三章 扭轉(zhuǎn)

一、教學要求

1、了解功率、轉(zhuǎn)速和外力偶矩之間的關(guān)系；

2、初步掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力分析方法，畫扭矩圖；

3、了解薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)的特點，理解純剪切、切應(yīng)力互等定理、剪切虎克定律；

4、了解圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形，掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算

二、本章重點

本章講授的重點是圓軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA3-1】

1、教學內(nèi)容

介紹扭轉(zhuǎn)的基本概念及扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力分析方法，需要對功率、轉(zhuǎn)速和外力偶矩之間的關(guān) 系予以說明，然后介紹薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)（純剪切）、切應(yīng)力互等定理及剪切虎克定律。

2、教學方法

從常見的扭轉(zhuǎn)構(gòu)件入手，介紹扭轉(zhuǎn)的受力特點和變形特點，然后介紹扭轉(zhuǎn)時內(nèi)力分析 過程及如何畫扭矩圖，最后介紹薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)，引入純剪切的基本概念及切應(yīng)力互等定理 和剪切虎克定律。

3、教學手段

多媒體教學。

94、注意事項

確定功率、轉(zhuǎn)速和外力偶矩之間的關(guān)系時要注意各自量綱。【教案 JA3-2】

1、教學內(nèi)容

介紹圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形，然后介紹圓軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算方法。

2、教學方法

從圓軸扭轉(zhuǎn)的變形幾何關(guān)系、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及靜力學關(guān)系推導(dǎo)應(yīng)力應(yīng)變公式，然后舉 例介紹圓軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算方法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

本章的應(yīng)力、應(yīng)變公式及強度、剛度條件只適用于圓軸的扭轉(zhuǎn)，對非圓軸的扭轉(zhuǎn)不適 用。

第四章 彎曲內(nèi)力

一、教學要求

1、了解平面彎曲的基本概念，初步掌握如何將構(gòu)件簡化成計算簡圖；

2、掌握剪力、彎矩的計算方法，學會正確判斷剪力和彎矩的正負；

3、掌握如何建立梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖。

4、了解剪力、彎矩和分布載荷集度之間的關(guān)系。

二、本章重點

本章講授的重點是梁彎曲時的內(nèi)力分析，如何畫剪力圖和彎矩圖。

三、學時和教案安排

本章講授 6 學時，安排 3 個教案。【教案 JA4-1】

1、教學內(nèi)容

介紹梁平面彎曲的基本概念及彎曲時的剪力和彎矩的計算方法。梁的彎曲分析首先需要 進行三方面的簡化，然后確定梁的內(nèi)力。剪力與彎矩的正負判斷是本講的難點內(nèi)容。

2、教學方法

首先介紹一些彎曲構(gòu)件，然后分析彎曲的特點，引出梁彎曲的概念，進而分析如何將 實際構(gòu)件簡化成一個計算簡圖，包括幾何形狀、載荷、支座的簡化，并介紹梁的三種基本形 式。最后重點討論如何計算梁彎曲時的內(nèi)力。對于剪力和彎矩正負可總結(jié)出口訣。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

剪力和彎矩的符號一定要正確地判斷。【教案 JA4-2】

1、教學內(nèi)容

介紹梁的剪力方程和彎矩方程，剪力圖和彎矩圖的畫法。這是本章的重點，也是彎曲問 題的基礎(chǔ)內(nèi)容，需要重點講解。

2、教學方法

從梁的三種基本形式的簡單受力狀態(tài)開始分析，然后介紹復(fù)雜的載荷作用時剪力圖和 彎矩圖的畫法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

強調(diào)本講內(nèi)容的重要性。【教案 JA4-3】

1、教學內(nèi)容

介紹剛架內(nèi)力圖的畫法，然后介紹剪力、彎矩和分布載荷集度之間的關(guān)系，重點是應(yīng)用 結(jié)論，學會用這些結(jié)論判斷剪力圖和彎矩圖是否正確，并在不用列簡單梁的內(nèi)力方程的情況 下更加簡捷地畫出梁的內(nèi)力圖。

2、教學方法

介紹剪力、彎矩和分布載荷集度之間的關(guān)系需避免過多介紹理論證明，介紹一個典型 的例題予以說明即可，重點是介紹結(jié)論的運用。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

強調(diào)了解剪力、彎矩和分布載荷集度之間的關(guān)系有助于快速地畫彎曲內(nèi)力圖。第五章 彎曲應(yīng)力

一、教學要求

1、初步掌握梁彎曲時正應(yīng)力的計算方法；

2、掌握簡單梁彎曲時的強度計算，包括校核強度、設(shè)計許用載荷、設(shè)計截面尺寸三類問題；

3、了解提高梁抗彎能力的措施；

4、了解抗彎實驗的基本過程。

二、本章重點

本章講授的重點是梁彎曲時的正應(yīng)力計算方法和強度計算問題。

三、學時和教案安排

本章講授 6 學時，安排 3 個教案。【教案 JA5-1】

1、教學內(nèi)容

介紹梁純彎曲正應(yīng)力的計算方法，然后介紹計算公式中慣性矩的計算方法。

2、教學方法

理論推導(dǎo)矩形截面梁純彎曲時的正應(yīng)力計算公式，引出慣性矩的概念，然后介紹慣性 矩的計算方法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

純彎曲時推導(dǎo)出來的正應(yīng)力計算公式可推廣至非純彎曲狀態(tài)，但是梁的跨高比必須大 于 5，變截面梁也可近似應(yīng)用。其它情況需具體分析。【教案 JA5-2】

1、教學內(nèi)容

介紹梁彎曲時的強度計算的三類問題，并就分析如何提高梁的抗彎強度。

2、教學方法

對三類問題分別舉例介紹，并就正應(yīng)力計算公式說明如何提高梁的抗彎強度。

3、教學手段

多媒體教學。

114、注意事項

對于拉壓強度不等的材料構(gòu)成的梁彎曲時一定要注意，典型的是鑄鐵。【教案 JA5-3】

1、教學內(nèi)容

梁的彎曲實驗

2、教學方法

實驗環(huán)節(jié)

3、教學手段

由實驗指導(dǎo)教師安排

4、注意事項

分組進行 第六章 彎曲變形

一、教學要求

1、了解梁撓曲線近似微分方程；

2、初步掌握用疊加法求梁的變形；

3、掌握簡單梁的剛度校核方法；

二、本章重點

本章講授的重點是用疊加法求梁的變形及梁的剛度校核。

三、學時和教案安排

本章講授 2 學時，安排 1 個教案。【教案 JA6-1】

1、教學內(nèi)容

介紹梁撓曲線近似微分方程，用疊加法求梁的變形的過程及梁的剛度校核。

2、教學方法

重點講解疊加法求梁的變形，舉例介紹為主，然后介紹梁的剛度校核，也是舉例介紹 計算過程為主。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

積分法的優(yōu)點是可以直接運用數(shù)學方法求得梁的轉(zhuǎn)角方程和撓度方程，但過程煩瑣。疊加法雖然只能求特定截面上的撓度和轉(zhuǎn)角，但比較方便。第七章 應(yīng)力狀態(tài)和強度理論

一、教學要求

1、了解應(yīng)力狀態(tài)的概念，重點掌握平面應(yīng)力狀態(tài)的基本知識；

2、初步了解材料破壞的基本形式；

3、了解常用的強度理論內(nèi)容及其適用范圍。

二、本章重點

本章講授的重點是應(yīng)力狀態(tài)和強度理論。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA7-1】

1、教學內(nèi)容

2介紹應(yīng)力狀態(tài)的概念，重點介紹平面應(yīng)力狀態(tài)的基本知識。

2、教學方法

先回顧拉壓試件的破壞形式，然后介紹應(yīng)力狀態(tài)的概念、研究方法，然后介紹平面應(yīng) 力狀態(tài)的基本知識。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

關(guān)于平面應(yīng)力狀態(tài)的基本結(jié)論要清楚。【教案 JA7-2】

1、教學內(nèi)容

介紹材料破壞的基本形式。介紹強度理論的概念，常用的強度理論及如何選擇和應(yīng)用。

2、教學方法

從材料的破壞形式入手介紹針對塑性材料和脆性材料的強度理論及其選擇和應(yīng)用。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

重點需要清楚如何選擇和應(yīng)用強度理論。第八章 組合變形構(gòu)件的強度

一、教學要求

1、了解彎曲與拉伸（壓縮）的組合變形的強度計算方法；

2、了解彎扭組合變形的強度計算方法；

二、本章重點

本章講授的重點是應(yīng)用疊加原理解決簡單的組合變形構(gòu)件的強度計算問題。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA8-1】

1、教學內(nèi)容

介紹組合變形的基本概念，強度計算的基本過程，彎曲與拉伸（壓縮）的組合變形的強 度問題計算的基本知識。

2、教學方法

舉例說明彎曲與拉伸（壓縮）組合變形的特點，舉例介紹具體的計算過程。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

要掌握橫截面上正應(yīng)力如何疊加，并正確判斷危險點，尤其是在材料抗拉和抗壓性能 不同時，需要同時校核抗拉強度和抗壓強度。【教案 JA8-2】

1、教學內(nèi)容

介紹彎扭組合強度計算的基本知識。

2、教學方法

舉例說明彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的特點，舉例介紹具體的計算過程。

3、教學手段

多媒體教學。

134、注意事項

這是本章的難點，尤其需要注意彎矩的合成。第九章 壓桿的穩(wěn)定

一、教學要求

1、了解壓桿穩(wěn)定的基本概念；

2、掌握細長壓桿的臨界力計算方法和應(yīng)用歐拉公式計算臨界應(yīng)力；

3、了解中小柔度桿臨界應(yīng)力的計算方法；

4、掌握壓桿穩(wěn)定計算方法及提高壓桿穩(wěn)定性的措施

二、本章重點

本章講授的重點是計算細長壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力，壓桿的穩(wěn)定計算。

三、學時和教案安排

本章講授 4 學時，安排 2 個教案。【教案 JA9-1】

1、教學內(nèi)容

介紹壓桿穩(wěn)定的概念及細長壓桿的臨界力計算方法，介紹歐拉公式的適用范圍及中小柔 度桿的臨界應(yīng)力。

2、教學方法

從介紹失穩(wěn)現(xiàn)象開始，介紹臨界力的概念及細長壓桿的臨界力計算方法，然后介紹歐 拉公式及其適用范圍，然后介紹中小柔度桿的臨界應(yīng)力計算方法。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

理解失穩(wěn)與壓縮破壞的本質(zhì)不同。注意確定適當?shù)拈L度系數(shù)，注意判斷失穩(wěn)平面。【教案 JA9-2】

1、教學內(nèi)容

介紹壓桿穩(wěn)定的計算方法及提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

2、教學方法

先介紹壓桿截面選擇和壓桿穩(wěn)定性的校核，然后介紹如何提高壓桿穩(wěn)定性。

3、教學手段

多媒體教學。

4、注意事項

先計算壓桿的柔度??，然后根據(jù)柔度?? 選擇計算臨界力的公式。

第三篇：工程力學實驗教案

《工程力學》實驗教案

李 穎

2005年3月

一、拉伸試驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1、了解萬能機的主要結(jié)構(gòu)及其工作原理，熟悉操作規(guī)程和正確使用方法，并注意安全事項。

２、通過實驗觀察低碳鋼、鑄鐵在拉伸和壓縮過程中表現(xiàn)的各種變形規(guī)律和破壞現(xiàn)象。分析和比較不同材料的力學性能。

３、測定低碳鋼拉伸時的屈服極限?s、強度極限?b、延伸率?和截面的收縮率?。二、試件

按GB228—76規(guī)定，本實驗試件采用圓棒長試件。取d0=10,L=100,如圖所示：

三、實驗設(shè)備及儀器

1、液壓式萬能材料實驗機；

2、游標卡尺；

3、劃線機(鑄鐵試件不能使用)。

一、低碳鋼的拉伸實驗 實驗原理及方法 1.屈服極限?s的測定

實驗時，在向試件連續(xù)均勻地加載過程中。當測力的指針出現(xiàn)擺動，自動繪圖儀繪出的P—ΔL曲線有鋸齒臺階時，說明材料屈服。記錄指針擺動時的最小值為屈服載荷Ps,屈服極限ζs計算公式為

?s?Ps/A0

P—ΔL曲線

2、屈服極限?s的測定

實驗時，試件承受的最大拉力Pb所對應(yīng)的應(yīng)力即為強度極限。試件斷裂后指針所指示的載荷讀數(shù)就是最大載荷Pb，強度極限?b計算公式為：

?b?Pb/A0

3、延伸率δ和斷面收縮率Ψ的測定

計算公式分別為：

δ=(L1-L)/L x 100% Ψ=(A0-A1)/A0 x 100% L:標距（本實驗L=100）

L1:拉斷后的試件標距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。A0:試件原橫截面積。

A1:斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。

（三）實驗步驟

1.試件準備：量出試件直徑 d0,用劃線機劃出標距L和量出L;2.按液壓萬能實驗機操作規(guī)程1——8條進行；

3.加載實驗，加載至試件斷裂，記錄 Ps 和Pb，并觀察屈服現(xiàn)象和頸縮現(xiàn)象； 4.按操作規(guī)程10——14進行；

5.將斷裂的試件對接在一起，用卡尺測量d1和L1，并記錄。

二、扭轉(zhuǎn)實驗

一、試驗?zāi)康?/p>

１、觀察低碳鋼和鑄鐵受扭過程中的變形現(xiàn)象；比較它們的破壞特征。

２、驗證扭轉(zhuǎn)虎克定律，測定剪切強度極限。

二、設(shè)備

１、扭轉(zhuǎn)試驗機。２、游標卡尺。３、試件。

三、實驗原理及方法

1、驗證扭轉(zhuǎn)時的虎克定律.最大剪應(yīng)力不超過材料的比例極限時,相對扭轉(zhuǎn)角φ與扭矩T有如下關(guān)系.φ=TL0/GIp 式中L0、G、Ip皆為常值,T、Φ為變量;若有一扭矩T則對應(yīng)一φ值,每增加同樣大小的扭矩ΔT,扭轉(zhuǎn)角的增量ΔΦ大致相等,這就驗證了虎克定律.2、扭轉(zhuǎn)破壞Tn—Φ曲線.低碳鋼

鑄鐵

低碳鋼和鑄鐵試件受扭直至破壞,它們的T—Φ曲線如圖所示.低碳鋼有直線段,有明顯的屈服階段,測力指針暫時不動或擺動,而扭轉(zhuǎn)角Φ很快增加.最終破壞時,可看到低碳鋼試件的扭轉(zhuǎn)角非常大,沿橫截面扭斷,而鑄鐵試件的扭轉(zhuǎn)角很小,沿45°~55°螺旋面扭斷。

四、實驗步驟

1、用特殊鉛筆在低碳鋼試件表面劃出平行桿軸線的縱向線和左標距內(nèi)兩個截面的圓周線，使成為小矩形格子（已由實驗室準備好）。

2、用游標卡尺在試件標距長度內(nèi)量取直徑（方法如拉伸實驗）。

3、選擇合適的度盤（施加扭矩后，禁止轉(zhuǎn)動量程選擇手鈕）。

4、把試件先裝于固定夾頭內(nèi)，并夾緊。然后移動加載機構(gòu)，使試件插入主動夾頭至適當位置夾緊。此時，主動指針應(yīng)在零點上。

5、選定主動夾頭的轉(zhuǎn)速（一般試件屈服前用36?/分，屈后0-360?/分），將被動針轉(zhuǎn)至與主動針重合。旋轉(zhuǎn)主動夾頭上的刻度環(huán)使零點與指針重合。選好扭轉(zhuǎn)方向，打開記錄器開關(guān)。

6、啟動按扭。擰動多圈電位器，使主動夾頭至所需轉(zhuǎn)速。這時，可以看到扭轉(zhuǎn)變形隨扭矩而不斷增加。按?Mn加載，并同時測出相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角。

7、當變形繼續(xù)增加時，而扭矩不再成正比增加時，標志材料已開始屈服，這時，塑性變形僅在外層發(fā)生，扭矩還可以增加。塑性變形將從圓周向中心逐漸擴展，直至截面上各點處的剪應(yīng)力都一樣，這時扭矩稱極限扭矩用Mnjx表示，繼續(xù)扭轉(zhuǎn)試件已毋需增加外力偶矩，直至試件扭斷。其剪切流動極限

?a?

8、鑄鐵試件

3Mnjx

4Wn先測出試件計算直徑，然后把試件裝于扭轉(zhuǎn)機上，將主動夾頭轉(zhuǎn)速按紐放在0-36?/分，加載直至破壞，記下破壞時的扭矩Mnb。其剪切強度極限。

?b?

Mnb Wn實驗三 彎曲實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1、測定純彎梁一個截面的應(yīng)力大小及分布規(guī)律，以驗證直梁彎曲時的正應(yīng)力公式。

2、了解電測法，初步學會電阻應(yīng)變儀的使用。

二、實驗設(shè)備及儀器 1.液壓萬能實驗機； 2.電阻應(yīng)變儀，預(yù)調(diào)平衡箱；

三、實驗用試件機裝置

矩形截面梁試件，材料為A3鋼，試件尺寸及實驗裝置簡圖簡下圖：

載荷通過副梁及兩個磙子施加到試件上，應(yīng)變片接線采用多點半橋式接法。R6為溫度補償片，五個工作片的粘貼位置為頂面1。底面

5、中性層3及距中性層h/4處的2、4。

四、實驗原理：

1.純彎曲梁衡截面上應(yīng)力的測試及應(yīng)力的分布規(guī)律 實驗采用等載荷增量法。

當載荷P作用時利用應(yīng)變儀可測出相應(yīng)的應(yīng)變度εds,根據(jù)胡克定律ζ實=Eεds，平均可求得個點正應(yīng)力分布圖，可看出純彎曲梁正應(yīng)力分規(guī)律。

利用理論公式計算正應(yīng)力ζ理=M/l *Y.其中M=Pa/2,如果ζ理和ζ實的結(jié)果基本吻合。即說明理論公式是正確的。2．直梁彎曲時中點撓度測定 實驗采用等載荷增量法，在載荷P的作用下從百分表上可直接讀出梁中點C處的撓度Yc實，與理論公式Y(jié)c=Pa(3L*L-4a*a)/48Ei的計算結(jié)果比較，如果基本吻合則說明理論公式式正確的。

五、實驗步驟

四、試驗步驟

1、調(diào)節(jié)應(yīng)變儀

（1）將后面板D1,D2,D3三點聯(lián)接起來（已接好），旋緊接線柱。把標準電阻接到后面板A、B、C接線柱上，旋緊，半橋測量法，再將后面板上的平衡開關(guān)打在平衡位置，即可進行儀器的校準。注意：儀器校準時，后面板的接線板上不能聯(lián)接任何電阻，否則會影響精度。

（2）開啟電源開關(guān)。把前面板選擇開關(guān)旋到“1”，這時指示表顯示的數(shù)據(jù)是電橋不平衡的分量，調(diào)節(jié)前面板平衡電位器“1”，使指針表顯示全為“0”，如果顯示數(shù)是正的，平衡電位器逆時針方向旋轉(zhuǎn)，顯示數(shù)是負的，平衡電位器順時針方向旋轉(zhuǎn)。

（3）儀器的靈敏度調(diào)整：儀器平衡到“0”后，將標定開關(guān)按入，用幅調(diào)電位器調(diào)到5000，如果小于5000時，順時針方向旋轉(zhuǎn)幅調(diào)電位器，反之，逆時針旋轉(zhuǎn)，調(diào)整好靈敏度，把標定開關(guān)按出。

（4）儀器的 K值調(diào)整：儀器時按K＝2設(shè)計的。當使用的應(yīng)變片K值不為2時，必須在測試前標定。本室使用應(yīng)變片K＝2.2，即用幅調(diào)電位器調(diào)節(jié)為4545。調(diào)好后，在實測中，所顯示的數(shù)據(jù)不必再進行K值修正。

2、半橋測量接線。把標準電阻從儀器的A、B、C接線柱拆下來，把主梁各點的應(yīng)變片依次接到應(yīng)變儀后面板10點接線板上去，AB接一片測量片，BC接一片溫度補償片。調(diào)整應(yīng)變片所接點的對應(yīng)平衡電位器，使其平衡。

3、在原始記錄上記下所測主梁的截面尺寸（數(shù)據(jù)已經(jīng)在梁上標好）。調(diào)動實驗臺蝶形螺母，使杠桿尾端稍翹起。

4、分四次加載。每次加一只砝碼（加砝碼時要求一手扶砝碼托，一手緩慢放砝碼，使其不致擺動）。

5、記錄荷載P0=200N。記下應(yīng)變儀顯示器的應(yīng)變量讀數(shù)C0。以后每增加200N，記一次應(yīng)變值，并算出讀數(shù)差?C，直到800N為止。

6、一片測量完畢之后，按同樣方法測量另一片直到五片全部測完為止。

第四篇：60課時工程力學教案

工程力學 第一講、緒

論

一、教學目標與要求

1、使學生了解課程的性質(zhì)、任務(wù)和研究對象，了解其基本發(fā)展歷史；

2、建立工程力學、構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性等基本概念

3、了解材料力學的基本概念。

二、重點及難點

重點是工程力學的主要研究內(nèi)容；理論力學和材料力學的不同。

難點是使學生了解如何學習本門課程。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件

2、方法手段：以講授為主，輔以舉例

3、時間安排：

工程力學的發(fā)展歷史--------------------------20分鐘 工程力學的主要研究內(nèi)容---------------------50分鐘 靜力學的主要概念---------------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

工程力學的主要研究內(nèi)容

2、作業(yè)：基本概念的理解。第二講、第一章 靜力學基本知識

一、教學目標與要求

1、使學生掌握靜力學的基本概念和相關(guān)的基本內(nèi)容。

2、要求學生掌握靜力學的基本原理。

3、使學生能夠利用靜力學的基本知識解決一些實際問題。

二、重點及難點

重點講靜力學的基本概念、基本內(nèi)容和工程力學的關(guān)系。

難點是使學生將靜力學的基本概念和靜力學的基本原理結(jié)合起來解決實際力學問題。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

靜力學的基本概念-----------------------30分鐘 靜力學的基本原理-----------------------30分鐘 靜力學基本概念和基本原理的應(yīng)用-------30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

靜力學的基本概念-力、力偶、力矩 基本原理-定理、公理、推論

2、作業(yè)： 第三講、第一章 靜力學基本知識

一、教學目標與要求

1、理解約束的概念，熟悉約束和約束反力及約束反力的特點。

2、使學生掌握常見工程約束的力學模型，并與實際例子相結(jié)合。

3、使學生掌握力學模型的受力分析，學會受力分析，畫受力圖。

二、重點及難點

重點是約束反力的概念和受力分析，使學生熟悉受力分析的基本方法和步驟；

難點是對物體建立力學模型并進行受力分析。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

約束和約束反力----------------------------20分鐘 工程約束的力學模型-----------------------30分鐘 受力分析-受力圖-------------------------40分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

約束和約束反力的概念，怎樣進行受力分析。

2、作業(yè)： 第四講、第二章 力系的簡化與平衡

一、教學目標與要求

1、使學生掌握平面特殊力系的簡化問題；

2、使學生清楚地了解平面任意力系的簡化問題；

3、熟悉空間任意力系的簡化問題。

二、重點及難點

重點講解平面特殊力系的簡化問題，使學生了解其基本思想和方法。

難點是空間任意力系的簡化問題，通過不同的例題向?qū)W生展示簡化的步驟和方法。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

1、使學生掌握平面特殊力系的簡化問題-------40分鐘

2、使學生清楚地了解平面任意力系的簡化問題-30分鐘

3、熟悉空間任意力系的簡化問題-------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

如何對平面特殊力系進行簡化；

平面任意力系的簡化

2、作業(yè)：

第五講、第二章 力系的簡化與平衡

一、教學目標與要求

1、目的是使學生掌握平面任意力系的平衡方程；

2、要求學生熟悉平面任意力系的平衡問題，掌握對平面任意力系平衡問題的解法；

3、使學生學會考慮有摩擦時的平衡問題，學會考慮摩擦。

二、重點及難點

重點掌握平面任意力系的平衡方程和平衡問題； 難點是使學生學會考慮有摩擦時的平衡問題。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

平面任意力系的平衡方程-----------------40分鐘平面任意力系的平衡問題-----------------30分鐘 有摩擦時的平衡問題。-------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

平面任意力系和特殊力系的平衡問題。

摩擦對平衡問題的解法。

2、作業(yè)：

第六講、第二章 力系的簡化與平衡

一、教學目標與要求

1、目的是使學生掌握空間力系的平衡方程；

2、要求學生熟悉空間任意力系的平衡問題，掌握對空間任意力系平衡問題的解法；

3、使學生學會考慮重心與形心，掌握重心與形心的求解方法。

二、重點及難點

重點掌握空間任意力系的平衡方程和平衡問題； 難點是使學生學會考慮重心與形心問題。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

空間任意力系的平衡方程-----------------40分鐘 空間任意力系的平衡問題-----------------30分鐘 重心與形心的求解-------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

空間任意力系和特殊力系的平衡問題。

重心與形心的解法。

2、作業(yè)：

第七講、第二章 力系的簡化與平衡

一、教學目標與要求

1、目的是使學生掌握空間力系的平衡方程；

2、要求學生熟悉空間任意力系的平衡問題，掌握對空間任意力系平衡問題的解法；

3、使學生學會考慮重心與形心，掌握重心與形心的求解方法。

二、重點及難點

重點掌握空間任意力系的平衡方程和平衡問題； 難點是使學生學會考慮重心與形心問題。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

空間任意力系的平衡方程-----------------40分鐘 空間任意力系的平衡問題-----------------30分鐘 重心與形心的求解-------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

空間任意力系和特殊力系的平衡問題。

重心與形心的解法。

2、作業(yè)：

第八講、第三章 點的合成運動

一、教學目標與要求

1、使學生熟悉點的速度合成定理，學會對點的速度進行合成；

2、是學生了解牽連運動為平動時點的加速度合成定理，并能夠?qū)窟B運動為平動時點的加速度進行合成。

3、要求學生學會畫矢量圖，對速度、加速度進行分析。

二、重點及難點

重點掌握點的速度合成定理和點的加速度合成定理，通過不同方法向?qū)W生展示該方法的基本思路；

難點是速度、加速度矢量圖，通過舉例使學生更好地了解其相關(guān)步驟。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

點的速度合成定理---------------------------40分鐘 點的加速度合成定理-------------------------50分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：點的速度合成定理

點的加速度合成定理

2、作業(yè)： 第九講、第三章 點的合成運動

一、教學目標與要求

1、使學生熟悉牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理，明白其基本步驟；

2、是學生了解牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成矢量圖畫法。

二、重點及難點

重點掌握牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理和點的加速度合成定理；

難點是加速度矢量圖，使學生通過例題更好地了解其相關(guān)方法和步驟。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理-------45分鐘 牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成矢量圖-----45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理

2、作業(yè)：

第十講、第四章 剛體的平面運動

一、教學目標與要求

1、使學生熟悉剛體的平面運動；

2、使學生了解并掌握平面圖形內(nèi)各點的速度；

3、使學生了解并熟悉平面圖形內(nèi)各點的加速度。

4、通過本章的講解使學生學會對平面圖形內(nèi)各點的運動狀態(tài)和速度等進行相關(guān)分析。

二、重點及難點

重點使學生了解剛體的平面運動并學會對片面圖形內(nèi)各點的速度、加速度進行分析。

難點是將所學的剛體平面運動知識進行相關(guān)問題的求解。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

剛體的平面運動-----------------------------20分鐘平面圖形內(nèi)各點的速度-----------------------45分鐘平面圖形內(nèi)各點的加速度--------------------25分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)： 剛體的平面運動

2、作業(yè)： 第十一講、第五章 動力學普遍定理的綜合運用

一、教學目標與要求

1、目的是使學生了解剛體的平面運動微分方程；

2、使學生掌握動力學普遍定理的綜合運用，學會運用動力學普遍定理對實際問題進行相關(guān)求解。

二、重點及難點

重點掌握剛體的平面運動微分方程，熟悉平面運動的合成與分解；

難點是動力學普遍定理的綜合運用；學會用動力學普遍定理進行分析和求解。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

剛體的平面運動微分方程---------------------45分鐘 動力學普遍定理的綜合運用-------------------45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

剛體的平面運動微分方程 動力學普遍定理的綜合運用

2、作業(yè)：

第十二講、第六章 分析力學基礎(chǔ)

一、教學目標與要求

1、目的使學生們了解達朗伯原理，并能與實際的問題進行關(guān)聯(lián)。

2、使同學們了解虛位移原理，并能與實際的問題進行關(guān)聯(lián)。

二、重點及難點

重點使學生們了解達朗伯原理和虛位移原理； 難點達朗伯原理和虛位移原理的內(nèi)涵及應(yīng)用。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

達朗伯原理45分鐘 虛位移原理45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié) 達朗伯原理 虛位移原理

2、作業(yè)：

第十三講、第六章 分析力學基礎(chǔ)

一、教學目標與要求

1、目的使學生們了廣義坐標和自由度的概念及分析力學其他相關(guān)概念；

2、使同學們了拉格朗日方程，熟悉該方程的應(yīng)用。

二、重點及難點

重點使學生們了解拉格朗日方程，知道拉格朗日方程的相關(guān)應(yīng)用方向；

難點拉格朗日方程的應(yīng)用，將其和實際問題更好地結(jié)合。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

廣義坐標和自由度---------------------------35分鐘 拉格朗日方程55分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)

廣義坐標和自由度 拉格朗日方程

2、作業(yè)：

第十四講、材料力學概述

一、教學目標與要求

1、使學生了解課程的性質(zhì)、任務(wù)和研究對象；

2、建立構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性等基本概念；建立變形固體概念，理解并牢記其基本假設(shè)；

3、了解材料彈性變形和塑性變形的基本特征；了解桿件的基本變形形式。

二、重點及難點

重點是強度、剛度、穩(wěn)定性的概念；變形固體的基本假設(shè)。

難點是變形與應(yīng)變的概念和理解。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

材料力學的任務(wù)、強度、剛度、穩(wěn)定性的概念--40分鐘 變形固體的基本假設(shè)--------------------------20分鐘 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念-------------------30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

強度、剛度、穩(wěn)定性的理解，桿件變形的基本形式，變形與應(yīng)變的表示方式。

2、作業(yè)：基本概念的理解。第十五講、第七章 軸向拉伸與壓縮

一、教學目標與要求

1、目的是軸向拉（壓）桿件的強度、變形和剛度計算問題，也為求解拉（壓）超靜定問題作準備。

2、要求學生建立軸向拉伸或壓縮變形的概念，直桿產(chǎn)生軸向拉（壓）的力學條件。

3、熟練掌握軸力計算和軸力圖的繪制；清楚地了解軸向拉（壓）變形的特點和確定橫截面上正應(yīng)力分布規(guī)律的依據(jù)。

二、重點及難點

重點講解軸向拉（壓）桿內(nèi)力、應(yīng)力和應(yīng)變以及強度計算的概念。難點是軸向拉（壓）變形的特點和確定橫截面上正應(yīng)力分布規(guī)律的依據(jù)。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

拉伸與壓縮的概念和實例---------------------20分鐘 橫截面上的應(yīng)力和內(nèi)力-----------------------40分鐘 斜截面上的應(yīng)力-----------------------------30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

橫截面和斜截面上的應(yīng)力計算對比分析。

2、作業(yè)： 第十六講、第七章 軸向拉伸與壓縮

一、教學目標與要求

1、理解建立強度條件的理念，準確地判斷危險截面，并能靈活地運用強度條件求解拉（壓）強度方面的三類問題。

2、深入理解計算軸向拉（壓）桿件兩個方向變形的基本公式應(yīng)變”曲線的特點、意義及工程應(yīng)用。

2、清楚地了解塑性材料和脆性材料的力學性能及其差別。建立應(yīng)力集中的概念。

二、重點及難點

重點講解軸向拉（壓）桿內(nèi)力、應(yīng)力和應(yīng)變以及強度計算的概念。難點是軸向拉（壓）變形的特點和確定橫截面上正應(yīng)力分布規(guī)律的依據(jù)。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

拉伸與壓縮時的變形---------------------40分鐘 應(yīng)力集中的概念-------------------------10分鐘 剪切和擠壓的實用計算-------------------40分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

剪切與擠壓的實用計算方法和對比分析。

2、作業(yè)：

第十八講、第七章 軸向拉伸與壓縮

一、教學目標與要求

1、掌握常用材料的拉、壓機械性能，學會利用材料力學知識選擇相應(yīng)的材料；

2、使學生對材料及其性能有一個深入的認識，并熟悉幾個常用材料的性能。

二、重點及難點

重點講解常用材料的拉、壓機械性能，學會利用材料力學知識選擇相應(yīng)的材料；

難點是對不同材料的選取方法。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

常用材料的拉、壓機械性能-------------------40分鐘 利用材料力學知識選擇相應(yīng)的材料------------30分鐘 對材料及其性能深入認識---------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

常用材料的拉、壓機械性能

2、作業(yè)：

第十九講、第八章 軸的扭轉(zhuǎn)

一、教學目標與要求

1、目的是掌握軸扭轉(zhuǎn)強度、扭轉(zhuǎn)變形和扭轉(zhuǎn)剛度的計算，也為求解扭轉(zhuǎn)超靜定問題作準備。

2、要求學生建立扭轉(zhuǎn)變形的概念；掌握傳動軸的外力偶矩的計算 , 扭矩計算及扭矩圖的繪制；掌握圓軸扭轉(zhuǎn)變形的特點。

3、明了建立圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上切應(yīng)力計算公式時所需要的三個關(guān)系：變形幾何關(guān)系、物理關(guān)系和靜力關(guān)系，這是材料力學中的三個最基本的關(guān)系，是材料力學研究問題的依據(jù)。

二、重點及難點

重點掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖的繪制；難點是切應(yīng)力互等定律及純剪切的概念。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

扭轉(zhuǎn)的概念和實例----------------------------20分鐘 外力偶矩的計算，扭矩和扭矩圖---------------40分鐘 純剪切-------30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：切應(yīng)力互等定律及純剪切的概念和實例。

2、作業(yè)： 第二十講、第八章 軸的扭轉(zhuǎn)

一、教學目標與要求

1、熟練掌握橫截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的分布規(guī)律和任一點切應(yīng)力的計算公式；會判斷扭轉(zhuǎn)問題的危險截面、危險點 , 并能熟練地運用強度、剛度條件求解扭轉(zhuǎn)強度和剛度方面的三類問題。等直圓桿扭轉(zhuǎn)時橫截面上切應(yīng)力的分布規(guī)律及任一點切應(yīng)力的計算，扭轉(zhuǎn)變形的計算；危險截面和危險點的判斷，扭轉(zhuǎn)強度、剛度方面三類問題的求解。

2、學習方法上應(yīng)注意將本章的內(nèi)容、公式及研究方法與軸向拉（壓）一章相比較 , 把握規(guī)律 , 加深理解 , 融會貫通。

二、重點及難點

重點掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形計算、強度和剛度條件；難點是等直圓桿扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度條件。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力--------------------------50分鐘 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形--------------------------40分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：等直圓桿扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度條件。

2、作業(yè)：

第二十一講、第九章 梁的彎曲

一、教學目標與要求

1、目的是使學生了解梁的彎曲，了解本章的主要內(nèi)容；

2、使學生學會畫梁的計算簡圖，學會對梁的受力狀態(tài)做好相關(guān)分析。

3、使學生熟悉梁的剪力和彎矩。

4、使學生熟悉剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖。

二、重點及難點

重點掌握梁的計算簡圖，熟悉梁的剪力和彎矩等基本概念；

難點是剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

梁的彎曲概述-10分鐘 梁的計算簡圖-20分鐘 梁的剪力和彎矩------------------------------30分鐘 剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖--------30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

梁的彎矩和剪力等基本概念

剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖

2、作業(yè)：

第二十二講、第九章 梁的彎曲

一、教學目標與要求

1、使學生掌握梁的彎矩、剪力和載荷集度的微分關(guān)系，熟悉三者之間的一些基本規(guī)律。

2、使學生掌握梁的彎矩、剪力和載荷集度的積分關(guān)系，熟悉三者之間的一些基本規(guī)律。

二、重點及難點

重點是使學生掌握梁的彎矩、剪力和載荷集度的微分關(guān)系和積分關(guān)系；

難點是通過基本關(guān)系的講解使學生學會對物體的受力進行相關(guān)分析。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

彎矩、剪力和載荷集度的微分關(guān)系-------------30分鐘 彎矩、剪力和載荷集度的積分關(guān)系-------------30分鐘 彎矩、剪力和載荷集度的關(guān)系的基本規(guī)律-----30分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

彎矩、剪力和載荷集度的微分關(guān)系 彎矩、剪力和載荷集度的積分關(guān)系

2、作業(yè)：

第二十三講、第九章 梁的彎曲

一、教學目標與要求

1、使學生熟悉梁純彎曲時的正應(yīng)力，了解正應(yīng)力的相關(guān)特點；

2、使學生清楚彎曲正應(yīng)力的強度計算，學會通過解析了解相關(guān)問題。

二、重點及難點

重點是彎曲時梁的正應(yīng)力的基本概念的理解，使學生熟悉其相關(guān)的基本概念；

難點是梁彎曲時正應(yīng)力的強度計算，通過例題使學生對該問題有更深入的理解。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

梁純彎曲時的正應(yīng)力的概念------------------30分鐘 梁純彎曲時的正應(yīng)力的強度計算-------------60分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

梁純彎曲時的正應(yīng)力的概念

梁純彎曲時的正應(yīng)力的強度計算

2、作業(yè)：

第二十四講、第九章 梁的彎曲

一、教學目標與要求

1、使學生了解彎曲變形的度量及其基本公式，熟悉彎曲變形的一些基本概念；

2、使學生了解用積分法求梁的變形的基本方法，了解積分法的主要應(yīng)用場合；

3、使學生們了解用疊加法求梁的變形的基本方法；

4、目的是使學生們了解彎曲剛度的計算，用例題使學生們了解其基本過程。

二、重點及難點

重點是使學生們了解彎曲變形的度量及其基本公式，了解用積分法求梁的變形的基本方法；

難點是了解用疊加法求梁的變形的基本方法和彎曲剛度的計算。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

彎曲變形的度量及其基本公式-----------------25分鐘 用積分法求梁的變形的基本方法---------------25分鐘 用疊加法求梁的變形的基本方法---------------20分鐘 彎曲剛度的計算------------------------------20分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

彎曲變形的度量及其基本公式

用積分法求梁的變形的基本方

2、作業(yè)： 第二十五講、第十章 組合變形

一、教學目標與要求

1、使學生了解組合變形及其基本的分析方法；

2、目的是使學生了解一點應(yīng)力狀態(tài)的概念；

3、目的是使學生了解二向應(yīng)力狀態(tài)分析；

4、使學生了解三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力；

5、廣義胡克定律的了解比較重要，要求學生了解其基本概念。

二、重點及難點

重點是使學生們了解組合變形及其基本的分析方法和一點應(yīng)力狀態(tài)的概念；

難點是二向應(yīng)力狀態(tài)分析和三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力及廣義胡克定律。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

組合變形及其基本的分析方法----------------30分鐘 一點應(yīng)力狀態(tài)的概念-------------------------15分鐘 二向應(yīng)力狀態(tài)分析---------------------------15分鐘 三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力--------------------15分鐘 廣義胡克定律15分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

組合變形及其基本的分析方

一點應(yīng)力狀態(tài)的概念

2、作業(yè)： 第二十六講、第十章 組合變形

一、教學目標與要求

1、使學生真正熟悉強度理論的基本概念，對強度理論有一個比較深入的理解；

2、目的是使學生熟悉四個常用的強度理論，了解這四個強度的基本意義；

3、相當應(yīng)力的基本概念；

4、使學生了解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強度計算的基本步驟，學會相關(guān)的分析。

二、重點及難點

重點是使學生真正熟悉強度理論的基本概念，對強度理論有一個比較深入的理解；另外使學生熟悉四個常用的強度理論，了解這四個強度的基本意義；

難點是復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強度計算的基本步驟。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

強度理論的基本概念-------------------------25分鐘 四個常用的強度理論-------------------------30分鐘 相當應(yīng)力的基本概念-------------------------25分鐘 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強度計算--------------------10分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

強度理論的基本概念

四個常用的強度理論

2、作業(yè)： 第二十七講、第十章 組合變形

一、教學目標與要求

1、使學生們清楚軸向力和橫向力同時作用的組合變形強度計算；

2、使學生們清楚偏心拉伸或壓縮時組合變形的強度計算。

二、重點及難點

重點是使學生清楚軸向力和橫向力同時作用的組合變形強度計算和偏心拉伸或壓縮時組合變形的強度計算的基本方法和步驟；

難點是實際問題的解決，用相關(guān)方法解決實際問題。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

軸向力和橫向力同時作用的組合變形強度計算-45分鐘 偏心拉伸或壓縮時組合變形的強度計算--------45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

軸向力和橫向力同時作用的組合變形強度計算方法、步驟 偏心拉伸或壓縮時組合變形的強度計算方法、步驟

2、作業(yè)：

第二十八講、第十章 組合變形

一、教學目標與要求

通過例題使學生學會根據(jù)構(gòu)件的受力情況，分析軸向力和橫向力同時作用時和偏心拉伸或壓縮時，構(gòu)件變形的強度計算，了解其相關(guān)步驟和方法，理解解題的基本步驟及其意義。

二、重點及難點

重點是使學生學會根據(jù)構(gòu)件的受力情況，分析軸向力和橫向力同時作用時和偏心拉伸或壓縮時，構(gòu)件變形的強度計算；

難點是實際問題的解決。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

軸向力和橫向力同時作用變形強度計算-----45分鐘 偏心拉伸或壓縮時變形強度計算------------45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

軸向力和橫向力同時作用變形強度計算方法與步驟 偏心拉伸或壓縮時變形強度計算方法與步驟

2、作業(yè)：

第二十九講、第十一章 能量法

一、教學目標與要求

1、使學生了解拉伸（壓縮）時的變形能，了解其基本思想；

2、使學生了解扭轉(zhuǎn)變形時的變形能，了解其基本思想；

3、使學生了解彎曲變形時的變形能，了解其基本思想；

4、使學生了解組合變形時桿內(nèi)的變形能，了解其基本思想；

二、重點及難點

重點是使學生了解拉伸（壓縮）、扭轉(zhuǎn)、彎曲變形時的變形能，了解它們的基本思想；

難點是使學生了解組合變形時桿內(nèi)的變形能，了解其基本思想；

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

拉伸（壓縮）時的變形能---------------------25分鐘 扭轉(zhuǎn)變形時的變形能-------------------------25分鐘 彎曲變形時的變形能-------------------------25分鐘 組合變形時桿內(nèi)的變形能---------------------15分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

拉伸（壓縮）時的變形能 扭轉(zhuǎn)變形時的變形能 彎曲變形時的變形能

2、作業(yè)： 第三十講、第十一章 能量法

一、教學目標與要求

1、使學生了解卡氏定理，清楚其基本思想；

2、使學生了解莫爾積分法，了解其基本思想；

3、總復(fù)習，使學生對本們課程有一個深入的認識。

二、重點及難點

重點是總復(fù)習，使學生對本們課程有一個深入的認識。為最后學生的復(fù)習提供一個更好的思路。

難點是使學生了解卡氏定理、莫爾積分法，了解其基本思想。

三、教學內(nèi)容、方法手段、時間安排及板書設(shè)計

1、采用多媒體授課，教學內(nèi)容、及板書設(shè)計見講義及多媒體課件。

2、方法手段：注意啟發(fā)式教學、理論聯(lián)系實際。

3、時間安排：

卡氏定理----25分鐘 莫爾積分法--20分鐘 總復(fù)習------45分鐘

四、教學小結(jié)、復(fù)習思考題及作業(yè)題、課外學習任務(wù)及要求

1、小結(jié)：

卡氏定理 莫爾積分法

2、作業(yè)：

第五篇：工程力學

飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。飛行器的設(shè)計不斷地向材料科學提出新的課題，推動航空航天材料科學向前發(fā)展；各種新材料的出現(xiàn)也給飛行器的設(shè)計提供新的可能性，極大地促進了航空航天技術(shù)的發(fā)展。

航空航天材料的進展取決于下列3個因素:①材料科學理論的新發(fā)現(xiàn)：例如，鋁合金的時效強化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導(dǎo)致高強度、高模量芳綸有機纖維的發(fā)展。②材料加工工藝的進展：例如，古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù)，從而使高性能的葉片材料得到實際應(yīng)用；復(fù)合材料增強纖維鋪層設(shè)計和工藝技術(shù)的發(fā)展，使它在不同的受力方向上具有最優(yōu)特性，從而使復(fù)合材料具有“可設(shè)計性”，并為它的應(yīng)用開拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術(shù)、超細粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷制件等。③材料性能測試與無損檢測技術(shù)的進步：現(xiàn)代電子光學儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu)；材料機械性能的測試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載荷譜，而且無損檢測技術(shù)也有了飛速的進步。材料性能測試與無損檢測技術(shù)正在提供越來越多的、更為精細的信息，為飛行器的設(shè)計提供更接近于實際使用條件的材料性能數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測手段。一種新型航空航天材料只有在這三個方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段，才有可能應(yīng)用于飛行器上。因此，世界各國都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。中國在50年代就創(chuàng)建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應(yīng)用研究。

簡況 18世紀60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展，從而結(jié)束了人類只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時代。1903年美國萊特兄弟制造出第一架裝有活塞式航空發(fā)動機的飛機,當時使用的材料有木材(占47％),鋼（占35％）和布（占18％）,飛機的飛行速度只有16公里/時。1906年德國冶金學家發(fā)明了可以時效強化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機成為可能。40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里/時。在合金強化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動機的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研制成功和應(yīng)用對克服機翼蒙皮的“熱障”問題起了重大作用，飛機的性能大幅度提高,最大飛行速度達到了3倍音速。40年代初期出現(xiàn)的德國 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后，材料燒蝕防熱理論的出現(xiàn)以及燒蝕材料的研制成功，解決了彈道導(dǎo)彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進的復(fù)合材料，如碳纖維或硼纖維增強的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等，以減輕結(jié)構(gòu)重量。返回型航天器和航天飛機在再入大氣層時會遇到比彈道導(dǎo)彈彈頭再入時間長得多的空氣動力加熱過程，但加熱速度較慢，熱流較小。采用抗氧化性能更好的碳-碳復(fù)合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。

分類 飛行器發(fā)展到80年代已成為機械加電子的高度一體化的產(chǎn)品。它要求使用品種繁多的、具有先進性能的結(jié)構(gòu)材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對象不同可分為飛機材料、航空發(fā)動機材料、火箭和導(dǎo)彈材料和航天器材料等；按材料的化學成分不同可分為金屬與合金材料、有機非金屬材料、無機非金屬材料和復(fù)合材料。

材料應(yīng)具備的條件 用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應(yīng)力、強腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質(zhì)量發(fā)揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長期運行，不可能停機檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質(zhì)量保證。不同的工作環(huán)境要求航空航天材料具有不同的特性。

高的比強度和比剛度 對飛行器材料的基本要求是：材質(zhì)輕、強度高、剛度好。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運載能力，提高機動性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進劑的消耗。比強度和比剛度是衡量航空航天材料力學性能優(yōu)劣的重要參數(shù)：

比強度＝/

比剛度＝/式中[kg2][kg2]為材料的強度，為材料的彈性模量，為材料的比重。

飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動機振動、轉(zhuǎn)動件的高速旋轉(zhuǎn)、機動飛行和突風等因素產(chǎn)生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。

優(yōu)良的耐高低溫性能 飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是空氣動力加熱、發(fā)動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。航空器要長時間在空氣中飛行，有的飛行速度高達3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度，在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，并應(yīng)具有在高溫下長期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。火箭發(fā)動機燃氣溫度可達3000[2oc]以上，噴射速度可達十余個馬赫數(shù)，而且固體火箭燃氣中還夾雜有固體粒子，彈道導(dǎo)彈頭部在再入大氣層時速度高達20個馬赫數(shù)以上，溫度高達上萬攝氏度，有時還會受到粒子云的侵蝕，因此在航天技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來設(shè)計高溫耐燒蝕材料和發(fā)冷卻材料以滿足高溫環(huán)境的要求。太陽輻照會造成在外層空間運行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變，一般采用溫控涂層和隔熱材料來解決。低溫環(huán)境的形成來自大自然和低溫推進劑。飛機在同溫層以亞音速飛行時表面溫度會降到-50[2oc]左右,極圈以內(nèi)各地域的嚴冬會使機場環(huán)境溫度下降到-40[2oc]以下。在這種環(huán)境下要求金屬構(gòu)件或橡膠輪胎不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。液體火箭使用液氧(沸點為-183[2oc])和液氫(沸點為-253[2oc])作推進劑，這為材料提出了更嚴峻的環(huán)境條件。部分金屬材料和絕大多數(shù)高分子材料在這種條件下都會變脆。通過發(fā)展或選擇合適的材料，如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等，才能解決超低溫下結(jié)構(gòu)承受載荷的能力和密封等問題。

耐老化和耐腐蝕 各種介質(zhì)和大氣環(huán)境對材料的作用表現(xiàn)為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質(zhì)是飛機用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進劑（如濃硝酸、四氧化二氮、肼類）和各種潤滑劑、液壓油等。其中多數(shù)對金屬和非金屬材料都有強烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風雨的侵蝕、地下潮濕環(huán)境中長期貯存時產(chǎn)生的霉菌會加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料應(yīng)該具備的良好特性。

適應(yīng)空間環(huán)境 空間環(huán)境對材料的作用主要表現(xiàn)為高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時，由于表面被高真空環(huán)境所凈化而加速了分子擴散過程，出現(xiàn)“冷焊”現(xiàn)象；非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會加速揮發(fā)和老化，有時這種現(xiàn)象會使光學鏡頭因揮發(fā)物沉積

而被污染，密封結(jié)構(gòu)因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗來選擇和發(fā)展的，以求適應(yīng)于空間環(huán)境。

壽命和安全 為了減輕飛行器的結(jié)構(gòu)重量，選取盡可能小的安全余量而達到絕對可靠的安全壽命，被認為是飛行器設(shè)計的奮斗目標。對于導(dǎo)彈或運載火箭等短時間一次使用的飛行器，人們力求把材料性能發(fā)揮到極限程度。為了充分利用材料強度并保證安全，對于金屬材料已經(jīng)使用“損傷容限設(shè)計原則”。這就要求材料不但具有高的比強度，而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測定出材料的裂紋起始壽命和裂紋的擴展速率等數(shù)據(jù)，并計算出允許的裂紋長度和相應(yīng)的壽命，以此作為設(shè)計、生產(chǎn)和使用的重要依據(jù)。對于有機非金屬材料則要求進行自然老化和人工加速老化試驗，確定其壽命的保險期。復(fù)合材料的破損模式、壽命和安全也是一項重要的研究課題。