《工程力学B》教学大纲课程编号：B05160620课程名称：工程力学B英文名称：EngineeringMechanicsB课程性质：专业任选课学时/学分：48/3考核方式：闭卷考试选用教材：《工程力学简明教程》，孙双双主编，机械工业出版社，2013年版。先修课程：高等数学后继课程：机械设计基础适用专业及层次：金属材料工程专业，本科生大纲执笔人：王艳春大纲审核人：孙瑞雪一、教学目标通过本课程的理论教学和实验教学，使学生具备下列能力：1.能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图，并进行相关静力平衡问题的计算：2.能够准确理解强度、刚度与稳定性的概念，掌握受力构件变形及变形过程中内力、应力的分析和计算：3.能够在保证构件安全的前提下为经济合理地设计构件提供必要的理论基础和计算方法：4.能够运用相关力学知识进行理论分析和初步的实验测试，解决一些简单工程实际结构的受力问题，培养学生的创新意识和创新能力。二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展）毕业要求指标点课程目标1.工程知识：能够将数学、自1-2.掌握本专业必须的材料、机械、然科学、工程基础和专业知识电工电子、计算机应用的基础知识和教学目标1技能；用于解决金属材料及相关领教学目标2域中的复杂工程问题。1
1 《工程力学 B》教学大纲 课程编号：B05160620 课程名称：工程力学 B 英文名称：Engineering Mechanics B 课程性质：专业任选课 学时/学分：48/3 考核方式：闭卷考试 选用教材：《工程力学简明教程》，孙双双主编，机械工业出版社，2013 年版。 先修课程：高等数学 后继课程：机械设计基础 适用专业及层次：金属材料工程专业，本科生 大纲执笔人：王艳春 大纲审核人：孙瑞雪 一、教学目标 通过本课程的理论教学和实验教学，使学生具备下列能力： 1.能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图，并进行 相关静力平衡问题的计算； 2.能够准确理解强度、刚度与稳定性的概念，掌握受力构件变形及变形过程 中内力、应力的分析和计算； 3.能够在保证构件安全的前提下为经济合理地设计构件提供必要的理论基础 和计算方法； 4.能够运用相关力学知识进行理论分析和初步的实验测试，解决一些简单工 程实际结构的受力问题，培养学生的创新意识和创新能力。 二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 1. 工程知识：能够将数学、自 然科学、工程基础和专业知识 用于解决金属材料及相关领 域中的复杂工程问题。 1-2. 掌握本专业必须的材料、机械、 电工电子、计算机应用的基础知识和 技能； 教学目标 1 教学目标 2
2.问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科学与工程的2-1.能够运用数学、自然科学和专业基础理论知识和金属材料的知识对金属材料设计、成型及应用过教学目标3专业知识，识别、表达并通过程中的实际问题进行原理分析和表教学目标4文献研究分析金属材料及相达；关领域中的复杂工程问题，以获得有效结论。三、教学基本内容绪论工程力学的研究内容、研究对象、研究方法及工程力学与工程实际的关系要求学生：了解课程的性质、主要研究内容和教学目标、研究方法等第一章静力学基础（支撑课程目标1、4）1．静力学基本概念2.静力学基本公理3.约束和约束力4.受力分析和受力图要求学生：掌握静力学的基本概念和公理，熟悉各种常见约束的性质，熟练地画出受力图。第二章平面基本力系（支撑课程目标1、4）1.平面汇交力系合成与平衡的几何法2：平面汇交力系合成与平衡的解析法3.平面力对点的矩4.平面力偶理论要求学生：掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和解析法：理解力在直角坐标系的投影，能熟练计算力在直角坐标轴上的投影：熟悉力对点之矩、力偶的基本概念及其性质，能熟练地计算力对点之矩：掌握平面力偶系的合成和平衡问题。第三章平面一般力系（支撑课程目标1、4）1力线平移定理2.平面一般力系的简化3.平面一般力系的平衡条件和平衡方程4.物体系的平衡问题5.平面静定桁架的内力分析要求学生：掌握平面一般力系的简化方法和简化结果：能熟练应用平面一般力系的平衡方程，求解物体及物体系的平衡问题。2
2 2. 问题分析：能够应用数学、 自然科学、材料科学与工程的 基础理论知识和金属材料的 专业知识，识别、表达并通过 文献研究分析金属材料及相 关领域中的复杂工程问题，以 获得有效结论。 2-1. 能够运用数学、自然科学和专业 知识对金属材料设计、成型及应用过 程中的实际问题进行原理分析和表 达； 教学目标 3 教学目标 4 三、教学基本内容 绪论 工程力学的研究内容、研究对象、研究方法及工程力学与工程实际的关系 要求学生：了解课程的性质、主要研究内容和教学目标、研究方法等 第一章 静力学基础 （支撑课程目标 1、4） 1．静力学基本概念 2．静力学基本公理 3．约束和约束力 4．受力分析和受力图 要求学生：掌握静力学的基本概念和公理，熟悉各种常见约束的性质，熟练 地画出受力图。 第二章 平面基本力系 （支撑课程目标 1、4） 1．平面汇交力系合成与平衡的几何法 2．平面汇交力系合成与平衡的解析法 3．平面力对点的矩 4．平面力偶理论 要求学生：掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和解析法；理解力在直角 坐标系的投影，能熟练计算力在直角坐标轴上的投影；熟悉力对点之矩、力 偶的基本概念及其性质，能熟练地计算力对点之矩；掌握平面力偶系的合成 和平衡问题。 第三章 平面一般力系 （支撑课程目标 1、4） 1．力线平移定理 2．平面一般力系的简化 3．平面一般力系的平衡条件和平衡方程 4．物体系的平衡问题 5．平面静定桁架的内力分析 要求学生：掌握平面一般力系的简化方法和简化结果；能熟练应用平面一般 力系的平衡方程，求解物体及物体系的平衡问题
第五意材料力学概述（支择撑课程自标2）1.材料力学的任务2.变形固体的基本假设3.内力、截面法和应力4.变形与应变5.构件分类及杆件变形的基本形式要求学生：熟悉强度、刚度、稳定性概念，明确材料力学的任务：了解变形体的四个基本假设：理解内力、应力、应变的概念：掌握构件的四种基本变形形式。第六章轴向拉压与剪切（支撑课程目标2、3、4）1.轴向拉伸或压缩时的内力2.轴向拉伸或压缩时的应力3.轴向拉伸或压缩时的变形4.材料拉伸和压缩时的力学性能5.杆件拉伸和压缩时的强度计算6.应力集中的概念7.剪切和挤压要求学生：理解轴向拉伸与压缩的概念：了解材料拉伸与压缩时的力学性能：能熟练地绘制轴力图：掌握轴向拉压杆件的强度计算：掌握轴向拉压胡克定律及轴向拉压杆件变形量的计算：会进行剪切与挤压的实用计算：了解应力集中的概念及拉压超静定问题。第七章扭、转（支撑课程目标2、3、4）1.扭转的概念和工程实际中的扭转问题2.扭转时的内力3.切应力互等定理与剪切胡克定律4.圆轴扭转时的应力5.圆轴扭转时的变形要求学生：理解扭转的概念：能熟练地绘制扭矩图：掌握圆轴扭转的应力分析及强度计算：掌握剪切胡克定律，会进行圆轴扭转的刚度计算。第八童平面弯曲（支撑课程目标2、3、4）1.弯曲的概念及梁的分类2.剪力与弯矩3.剪力图和弯矩图4，载荷集度、剪力和弯矩之间的关系5.弯曲正应力及强度条件6弯曲切应力及强度条件7.提高弯曲强度的措施8.梁弯曲的基本方程en
3 第五章 材料力学概述 （支撑课程目标 2） 1．材料力学的任务 2．变形固体的基本假设 3．内力、截面法和应力 4．变形与应变 5．构件分类及杆件变形的基本形式 要求学生：熟悉强度、刚度、稳定性概念，明确材料力学的任务；了解变 形体的四个基本假设；理解内力、应力、应变的概念；掌握构件的四种基本 变形形式。 第六章 轴向拉压与剪切 （支撑课程目标 2、3、4） 1．轴向拉伸或压缩时的内力 2．轴向拉伸或压缩时的应力 3．轴向拉伸或压缩时的变形 4．材料拉伸和压缩时的力学性能 5．杆件拉伸和压缩时的强度计算 6．应力集中的概念 7．剪切和挤压 要求学生：理解轴向拉伸与压缩的概念；了解材料拉伸与压缩时的力学性 能；能熟练地绘制轴力图；掌握轴向拉压杆件的强度计算；掌握轴向拉压胡 克定律及轴向拉压杆件变形量的计算；会进行剪切与挤压的实用计算；了解 应力集中的概念及拉压超静定问题。 第七章 扭 转 （支撑课程目标 2、3、4） 1．扭转的概念和工程实际中的扭转问题 2．扭转时的内力 3．切应力互等定理与剪切胡克定律 4．圆轴扭转时的应力 5．圆轴扭转时的变形 要求学生：理解扭转的概念；能熟练地绘制扭矩图；掌握圆轴扭转的应力 分析及强度计算；掌握剪切胡克定律，会进行圆轴扭转的刚度计算。 第八章 平面弯曲 （支撑课程目标 2、3、4） 1．弯曲的概念及梁的分类 2．剪力与弯矩 3．剪力图和弯矩图 4．载荷集度、剪力和弯矩之间的关系 5．弯曲正应力及强度条件 6．弯曲切应力及强度条件 7．提高弯曲强度的措施 8．梁弯曲的基本方程
9.用积分法求弯曲变形10.用叠加法求弯曲变形11.梁的刚度条件要求学生：熟练画出梁的剪力图和弯矩图；明确纯弯曲和横力弯曲的概念熟练掌握横截面上弯曲正应力的分布规律，能熟练计算弯曲正应力的强度问题：了解常见截面梁横截面上切应力的计算和弯曲切应力强度条件：明确挠曲线、挠度和转角的概念；掌握挠曲线的近似微分方程式，能用积分法求弯曲变形：会进行梁的刚度计算：了解提高梁弯曲强度和刚度的主要措施。第十一章压杆稳定（支撑课程目标2、3、4）1.压杆稳定的概念2.细长压杆临界应力的欧拉公式3，临界应力与欧拉公式的应用范围4.压杆的稳定性计算5.提高压杆稳定性的措施要求学生：明确压杆稳定、临界力及柔度的概念：掌握细长压杆临界力的计算：掌握压杆稳定性的校核方法：了解提高压杆稳定性的措施。实验部分（支撑课程目标2、4）1.材料拉伸和压缩实验2.弹性模量E的测定实验3.扭转实验4.弯曲正应力实验四、教学重点与难点第一章静力学基础（支撑课程目标1、4）教学重点：约束的基本类型，约束反力，分离体和受力图。教学难点：物系的受力图。第二章平面基本力系（支撑课程目标1、4）教学重点：平面汇交力系平衡的解析条件，力对点的矩，力偶系的平衡方程。教学难点：力在坐标轴上的投影，力偶的等效。第三章平面一般力系（支撑课程目标1、4）教学重点：平面一般力系的平衡条件。教学难点：平面一般力系向一点简化，物系的平衡。第五章材料力学概述（支撑课程目标2）教学重点：内力、截面法和应力：线应变、剪应变和变形。教学难点：线应变、剪应变和变形。第六章轴向拉压与剪切（支撑课程目标2、3、4）教学重点：轴向拉、压杆横截面上的正应力及强度计算，材料拉、压时的力4
4 9．用积分法求弯曲变形 10．用叠加法求弯曲变形 11．梁的刚度条件 要求学生：熟练画出梁的剪力图和弯矩图；明确纯弯曲和横力弯曲的概念； 熟练掌握横截面上弯曲正应力的分布规律，能熟练计算弯曲正应力的强度问 题；了解常见截面梁横截面上切应力的计算和弯曲切应力强度条件；明确挠 曲线、挠度和转角的概念；掌握挠曲线的近似微分方程式，能用积分法求弯 曲变形；会进行梁的刚度计算；了解提高粱弯曲强度和刚度的主要措施。 第十一章 压杆稳定 （支撑课程目标 2、3、4） 1．压杆稳定的概念 2．细长压杆临界应力的欧拉公式 3．临界应力与欧拉公式的应用范围 4．压杆的稳定性计算 5．提高压杆稳定性的措施 要求学生：明确压杆稳定、临界力及柔度的概念；掌握细长压杆临界力的 计算；掌握压杆稳定性的校核方法；了解提高压杆稳定性的措施。 实验部分 （支撑课程目标 2、4） 1. 材料拉伸和压缩实验 2. 弹性模量 E 的测定实验 3. 扭转实验 4. 弯曲正应力实验 四、教学重点与难点 第一章 静力学基础 （支撑课程目标 1、4） 教学重点：约束的基本类型，约束反力，分离体和受力图。 教学难点：物系的受力图。 第二章 平面基本力系 （支撑课程目标 1、4） 教学重点：平面汇交力系平衡的解析条件，力对点的矩，力偶系的平衡方程。 教学难点：力在坐标轴上的投影，力偶的等效。 第三章 平面一般力系 （支撑课程目标 1、4） 教学重点：平面一般力系的平衡条件。 教学难点：平面一般力系向一点简化，物系的平衡。 第五章 材料力学概述 （支撑课程目标 2） 教学重点：内力、截面法和应力；线应变、剪应变和变形。 教学难点：线应变、剪应变和变形。 第六章 轴向拉压与剪切 （支撑课程目标 2、3、4） 教学重点：轴向拉、压杆横截面上的正应力及强度计算，材料拉、压时的力
学性能，剪切和挤压的实用计算。教学难点：拉压静不定问题第七章扭转（支撑课程目标2、3、4)教学重点：圆轴扭转时横截面上的应力和变形，强度条件和刚度条件。教学难点：圆轴扭转时横截面上切应力计算公式的推导。第八章平面弯曲（支撑课程目标2、3、4）教学重点：剪力图和弯矩图，梁横截面上的正应力及强度计算，挠曲线近似微分方程及弯曲变形的求解。教学难点：根据弯矩、剪力与载荷集度间的关系绘制剪力图和弯矩图，梁横截面上正应力计算公式的推导。第十一章压杆稳定（支撑课程目标2、3、4）教学重点：压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式。教学难点：压杆稳定的概念，用安全因数法进行压杆稳定性校核。五、教学建议进度（学时数48）绪论（1学时）第一章静力学基础（3学时）第二章平面基本力系（6学时）第三章平面一般力系（4学时）（1学时）第五章材料力学概述（10学时）第六章轴向拉压与剪切第七章扭转（4学时）（9学时）第八章平面弯曲第十一章压杆稳定（2学时）实验部分（8学时）课内外时间比例为1：0.5~0.8六、教学方法1、讲授基本理论，理论联系实际，培养学生的工程意识和创新能力：2、通过案例分析、基于问题教学、启发式教学等教学手段，重点培养学生工程思维方法及解决实际问题的能力：3、采用多媒体课件课堂讲授为主，并配以相应的习题、课堂提问、课堂讨论、课后作业、实验验证等多种教学方法。七、考核方式以期末闭卷考试为主，平时要求学生提交作业本、实验报告、小测验结果等，视具体情况计入平时成绩。八、成绩评定方法采用百分制，期末笔试成绩占90%，平时成绩占10%（包括考勤、作业、小测验及实验报告等）。九、教学参考书：5
5 学性能，剪切和挤压的实用计算。 教学难点：拉压静不定问题 第七章 扭转 （支撑课程目标 2、3、4） 教学重点：圆轴扭转时横截面上的应力和变形，强度条件和刚度条件。 教学难点：圆轴扭转时横截面上切应力计算公式的推导。 第八章 平面弯曲 （支撑课程目标 2、3、4） 教学重点：剪力图和弯矩图，梁横截面上的正应力及强度计算，挠曲线近似 微分方程及弯曲变形的求解。 教学难点：根据弯矩、剪力与载荷集度间的关系绘制剪力图和弯矩图，梁横 截面上正应力计算公式的推导。 第十一章 压杆稳定 （支撑课程目标 2、3、4） 教学重点：压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式。 教学难点：压杆稳定的概念，用安全因数法进行压杆稳定性校核。 五、教学建议进度（学时数48） 绪论 （1 学时） 第一章 静力学基础 （3 学时） 第二章 平面基本力系 （6 学时） 第三章 平面一般力系 （4 学时） 第五章 材料力学概述 （1 学时） 第六章 轴向拉压与剪切 （10 学时） 第七章 扭转 （4 学时） 第八章 平面弯曲 （9 学时） 第十一章 压杆稳定 （2 学时） 实验部分 （8 学时） 课内外时间比例为 1：0.5~0.8 六、教学方法 1、讲授基本理论，理论联系实际，培养学生的工程意识和创新能力； 2、通过案例分析、基于问题教学、启发式教学等教学手段，重点培养学生工 程思维方法及解决实际问题的能力； 3、采用多媒体课件课堂讲授为主，并配以相应的习题、课堂提问、课堂讨论、 课后作业、实验验证等多种教学方法。 七、考核方式 以期末闭卷考试为主，平时要求学生提交作业本、实验报告、小测验结果 等，视具体情况计入平时成绩。 八、成绩评定方法 采用百分制，期末笔试成绩占 90%，平时成绩占 10%（包括考勤、作业、小 测验及实验报告等）。 九、教学参考书：