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1、工程力学2课程教学大纲课程英文名称： Engi neer i ng Meehan i cs 2课程编号：133990922课程类别：学科基础课课程性质：必修课学分：4学 时：（其中：讲课学时：58实验学时：6上机学时:0）适用专业：采矿工程专业开课部门：环境与资源学院矿业工程系一、课程教学目的和课程性质本课程为采矿工程专业工程技术基础必修课程；开设本课程的目的旨在使学 生深入理解工程构件内力分布与变形分布规律，工程构件的设计与校核方法；并 培养构件中任一点应力应变状态的分析能力和强度准那么应用能力，为本专业后续 课程的教学奠定基础。二、本课程与相关课程的关系先修课程：高等数学、大学物理、工程力
2、学1等；后续课程：弹性力学基 础、结构力学 岩石力学 土力学等。三、课程的主要内容及基本要求（-）理论学时局部第一单元导言（1学时）知识点材料力学的任务、研究对象和研究方法；刚体静力学基本原理和方法 在弹性静力学中的推广应用（截面法研究平衡构件内力时，外力与内力构成新的 平衡力系）。静力学理论研究变形体时的基本假设；工程等截面杆形构件变形的 四种基本形式。重点静力学理论研究变形体时的基本假设；工程等截面杆形构件变形的四种基本形式。难点无。基本要求1、识 记：静力学理论研究变形体时的基本假设；工程等截面杆形构件 变形的四种基本形式及其相应的基本内力。2、领 会：材料力学研究的基本任务、研究对象和
3、基本方法。3、简单应用：区分工程等截面杆形构件变形的四种基本形式。4、综合应用：无。第二单元拉伸与压缩问题（4学时）知识点轴向拉伸及压缩的概念，拉压问题的轴力分布与轴力图绘制，拉压问题横截 面上的正内力及其分布；位移 应变与杆件变形能；由拉伸和压缩构件构成的静 不定问题。重 点轴向拉伸及压缩时横截面上的内力与应力分布；位移、应变与杆件变形能。难 点拉压构件的杆件变形能问题，由拉压构件构成的静不定问题。基本要求1、识 记：应力、应变、强度、极限应力、许用应力、位移、泊松比、 弹性模量、杆件变形能等基本概念。2、领 会：拉压问题横截面上的内力与应力分布规律。3、简单应用：拉压问题杆件弹性变形能计算
4、方法，简单静不定问题的解题 方法。（4学时）4、综合应用：轴力图绘制方法；截面应力、应变、位移的计算方法。第三单元剪切与挤压问题知识点剪切的概念；剪应力的概念，剪应力的分布规律及其计算；挤压应力的概念 及其计算。重 点剪应力的分布规律及其计算。难 点剪应变的概念，挤压的概念与计算。基本要求1、识 记：剪应力 剪应变、剪切强度、 剪切极限应力、 剪切许用应力、 剪切弹性模量等基本概念。2、领 会：剪切问题横截面上的内力与应力分布规律。3、简单应用：挤压问题的计算方法。（4学时）4、综合应用：剪切应力、应变的计算方法。第四单元扭转问题知识点平行于杆轴的外力偶矢量作用效果与扭转的概念；扭矩的分布与扭
5、矩图的绘 制，外力偶矩的计算；圆轴扭转的截面应力与变形；圆轴扭转问题刚度校核计算。重 点剪应力的分布规律及其计算。外力偶矩的计算；扭矩图的作法；截面极惯性 矩的计算；圆轴扭转的应力和变形。难 点圆轴扭转的应力分布与变形计算。基本要求1、识 记：扭转 扭转引起的截面剪应力、剪应变、扭转变形、扭转刚 度等基本概念。2、领 会：扭转问题横截面上的剪应力分布规律。3、简单应用：圆轴扭转刚度校核计算方法。4、综合应用：扭矩图的绘制；截面极惯性矩的计算；圆轴扭转引起截面剪 应力 应变的计算方法。第五单元弯曲内力（7学时）知识点垂直于杆轴的外力偶矢量作用效果与弯曲的概念；剪力和弯矩及其计算；剪 力方程与弯矩
6、方程；剪力图与弯矩图。重 点剪力和弯矩及其计算；剪力方程与弯矩方程；剪力图与弯矩图。难 点剪力方程与弯矩方程；剪力图与弯矩图。基本要求1、识 记：约束（固定端、固定钱、活动较等）、弯曲、弯矩、剪力的概 念。2、领 会：弯矩与剪力之间的关系。3、简单应用：降低内力的假设干措施。（8学时）4、综合应用：弯曲内力的计算；弯矩图的绘制；弯矩方程的建立。第六单元弯曲应力知识点纯弯曲的概念；纯弯构件截面正应力；横弯曲构件截面正应力；弯曲问题的 截面剪应力；提高抗弯强度的措施。重 点受弯构件截面正应力与剪应力分布规律及其计算。难 点受弯构件截面剪应力分布规律及其计算。基本要求1、识 记：纯弯曲 截面正应力、
7、截面剪应力、轴惯性矩、惯性积等概 念。2、领 会：弯曲问题的截面剪应力的分布。3、简单应用：提高抗弯强度的措施。4、综合应用：截面轴惯性矩的计算；惯性积的计算；平行移轴定理；截面 正应力的计算；截面剪应力的计算。第七单元弯曲变形（7学时）知识点挠度与转角的概念；挠曲线微分方程；转角方程；用积分法和叠加法求弯曲 变形；非对称弯曲问题；弯曲中心问题；简单静不定梁。重 点挠曲线微分方程；转角方程；用积分法和叠加法求弯曲变形。难 点弯曲中心问题；简单静不定梁。基本要求1、识 记：刚度 挠度 截面转角等概念。2、领 会：弯曲中心的概念。4、简单应用：简单静不定梁的解题方法。3、综合应用：挠度方程与转角方
8、程的建立，挠度与转角的计算方法。第八单元应力应变分析与强度理论（9学时）知识点应力状态；二向应力状态分析的解析法；二向应力状态分析的图解法；三向应力状态；位移与应变分量；平面应变状态分析；广义虎克定律；复杂应力状态 的变形比能；四种强度理论；莫尔强度理论。重 点二向应力状态分析的解析法；二向应力状态分析的图解法；广义虎克定律； 四种强度理论；难 点二向应力状态分析的图解法；复杂应力状态的变形比能；莫尔强度理论。基本要求1、识 记：单元体（微元） 应力状态、莫尔应力圆、强度理论等概念。2、领 会：复杂应力状态的变形比能；平面问题的应变状态。3、简单应用：莫尔强度理论的应用。4、综合应用：单元体静
9、力平衡分析方法；二向应力状态的解析法与图解法 解题；广义虎克定律的应用；四种强度理论的应用。第九单元组合变形问题（4学时）知识点组合变形的概念；组合变形与叠加原理；拉压与扭转组合变形问题；拉压与 弯剪组合变形问题；扭转与弯剪组合变形问题；斜方向弯剪问题。重 点拉压与弯剪组合变形问题（偏心拉压问题）；斜方向弯剪问题。难 点偏心受压截面核心。基本要求1、识 记：组合变形 截面核心等概念。2、领 会：拉压与扭转概念3、简单应用：拉压与扭转组合变形问题；扭转与弯剪组合变形问题；斜方 向弯剪问题。4、综合应用：组合变形与叠加原理；拉压与弯剪组合变形问题。第十单元能量法与简单静不定问题（4学时）知识点能量
10、法的概念；杆件变形能的计算；卡氏定理及其应用；互等定理；力法解 静不定问题；图乘法。重 点杆件变形能的计算；力法解静不定问题。难 点卡氏定理及其应用；互等定理；力法解静不定问题；图乘法。基本要求1、识 记：能量 变形比能、互等定理、静不定问题等概念。2、领 会：卡氏定理；互等定理。3、简单应用：卡氏定理的应用；图乘法。4、综合应用：杆件变形能的计算；力法解静不定问题。第十一单元压杆稳定问题（4学时）知识点压杆稳定的基本概念；两端钱支细长杆的临界压力；其它约束细长杆的临界 压力；欧拉公式；经验公式；临界荷载与临界应力；细长压杆的稳定性校核。重 点欧拉公式；经验公式；临界荷载与临界应力。难 点欧拉
11、公式；经验公式；细长压杆的稳定性校核。基本要求1、识 记：压杆稳定 失稳八柔度（大柔度、中柔度、小柔度）等概念; 失稳失效与强度失效的区别与联系；欧拉公式与经验公式。2、领 会：不同柔度压杆用欧拉公式与经验公式分段讨论。3、简单应用：细长压杆的稳定性校核。4、综合应用：临界荷载与临界应力的计算方法。第十二单元材料的疲劳与构件的疲劳寿命（2学时）知识点材料疲劳的概念；影响构件疲劳寿命的因素；有限寿命设计与无限寿命设计; 线性累计疲劳理论；疲劳强度可靠性概述。重 点材料疲劳的概念；影响构件疲劳寿命的因素。难 点有限寿命设计与无限寿命设计；线性累计疲劳理论；疲劳强度可靠性概述。基本要求1、识 记：交
12、变荷载 材料疲劳、有限寿命等概念；影响构件疲劳寿命 的因素。2、领 会：线性累计疲劳理论。3、简单应用：简单的有限寿命设计与无限寿命设计。4、综合应用：复条件下材料的有限寿命设计与无限寿命设计学时分配知识单元理论学时导言1拉伸与压缩问题4剪切与挤压问题4扭转问题4弯曲内力7弯曲应力8弯曲变形7应力应变分析与强度理论9组合变形问题4能量法与简单静不定问题4压杆稳定问题4材料的疲劳与构件的疲劳寿命2合计58（二）实验学时局部实验教学环节作用及目的开设本实验的目的旨在使学生巩固理论课程所学的基本知识和基本理论， 培养学生测试材料力学性能的实验技能,并通过设计型实验,培养学生创新能力 研究能力和解决工
13、程实际问题的能力。实验教学环节培养学生能力标准要求学生在实验教师的指导下，自己准备试件，操作实验设备，记录实睑数 据，撰写实验报告。实验工程、内容、学时分配及实验类型、教学方法与手段、教学方法与手段必开实验见序 号实验工程实验内容学时实验类型 （演示、验证、 综合 设计研 究）组 数每组学 生 人数1低碳钢抗拉 强度测试试 验观察试件，量测 尺寸，拉伸试验， 记录数据、撰写 报告2验证4302低碳钢抗拉 强度测试试 验观察试件，量测 尺寸，压缩试验， 记录数据 撰写 报告2验证4303低碳钢应 力应变试 验观察试件，量测 尺寸，粘贴应变 片，连接应变仪， 拉伸试验、记录 数据，撰写报告2验证4
14、301坚持理论联系实际的教学方法。不断地吸收先进理论知识和最新理论和 实践的动态。理论教学要结合学生现场观察分析实验、作业等教学形式，努力 降低学生接受知识的难度，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合。教学内容安排要突出重点和 难点。积极应用多媒体教学技术。尽可能把抽象的理论转化为具体的图像，使复 杂的理论变得简单 直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问 题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定课程考
15、核选择百分制模式，平时考查与期末考试相结合。课程考核总评成绩 由四局部构成，具体包括期末考试成绩（70%）、作业成绩（10%）、实验（10%） 和课堂表现（10%）四个局部。期末考试采取闭卷考试方式，主要考试内容为教 材中重要的基本知识、基本理论和基本技能。六、选用教材和主要参考书1 .选用教材材料力学（土木 水利类），范钦珊、 蔡新，清华大学出版社，2006年8 月第一版2 .推荐参考书材料力学（土木、水利类），范钦珊、 蔡新，清华大学出版社，2006年8 月第一版材料力学，刘鸿文，高等教育出版社，1992年9月第三版工程力学教程范钦珊，高等教育出版社，1998年12月第一版材料力学，铁摩辛柯 盖尔，科学出版社，1978年3月第一版材料力学（第五版 英文影印），R.CHibbeler,高教出版社，2004年2 月第一版七、大纲说明本课程是力学学科的学科基础课，在教学中强调打好基础，加强实践，培养 学生的分析问题与解决问题的能力。教学中鼓励教师采用多媒体课件授课，注意 结合教学内容适量安排习题，要求学生及时、独立完成。八、审核意见课程负责人签字: 教研室主任签字: 执行日期：专业负责人签字:分管院长签字：