【工程力學(xué)】【EngineeringMechanics】一、基本信息課程代碼：【2080395】課程學(xué)分：【4】面向?qū)I(yè)：【智能制造】課程性質(zhì)：【院級必修課】開課院系：機電學(xué)院智能制造系使用教材：【《工程力學(xué)第三版》楊慶生杜家政雷鈞編著，科學(xué)出版社，2021年11月】參考教材：【《工程力學(xué)I》第5版，劉鴻文主編，高等教育出版社，2010年】【《工程力學(xué)》單輝祖，謝傳鋒合編，高等教育出版社，2004年1月】【《工程力學(xué)》，齊威，賀向東主編，機械工業(yè)出版社，2015】課程網(wǎng)站網(wǎng)址：先修課程：【高等數(shù)學(xué)（上）2100012（5）】二、課程簡介工程力學(xué)是一門研究物體機械運動一般規(guī)律和有關(guān)工程構(gòu)件強度、剛度、穩(wěn)定性的科學(xué)。它包括靜力學(xué)、材料力學(xué)、運動學(xué)與動力學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。本課程是機電專業(yè)的一門理論性很強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。通過對本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得分析、綜合和歸納力學(xué)問題的能力，為今后從事機械產(chǎn)品的設(shè)計、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是要研究物體受力的分析方法、物體的運動規(guī)律以及受力物體的運動與作用力之間的關(guān)系；研究桿件在基本變形和組合變形時的強度和剛度問題，以及壓桿的穩(wěn)定問題等等。工程力學(xué)是現(xiàn)代工程技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)，它在工科院校中是一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，在機電專業(yè)中起到了一個承上啟下的作用，學(xué)生在掌握了工程力學(xué)的知識后，可以將其直接為生產(chǎn)和生活服務(wù)，也可以為學(xué)生后繼課程，例如機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造工藝等課程提供重要基礎(chǔ)。工程力學(xué)是一門演繹性較強的課程，對訓(xùn)練邏輯思維頗有好處，同時，工程力學(xué)的習(xí)題變化多端，可以培養(yǎng)學(xué)生靈活運用及其分析問題和解決問題的能力。三、選課建議本課程適用于智能制造工程本科生選修。學(xué)習(xí)時間為大學(xué)二年級。學(xué)習(xí)該課程的基礎(chǔ)知識要求是：高等數(shù)學(xué)。課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性專業(yè)畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)LO11:理解他人的觀點，尊重他人的價值觀，能在不同場合用書面或口頭形式進行有效溝通。LO21:學(xué)生能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學(xué)習(xí)目標，并主動地通過搜集信息、分析信息、討論、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標。LO31：運用智能制造構(gòu)造、維修的基本技能，具有智能制造售后服務(wù)、維修能力。LO32：具備現(xiàn)代智能制造技術(shù)，具有對智能制造產(chǎn)品進行技術(shù)分析及評價能力。LO33：運用智能制造理論知識和檢測設(shè)備，對智能制造故障進行診斷和分析的初步能力。LO34：理解智能制造產(chǎn)品、技術(shù)知識和市場營銷的基本知識，具有對智能制造產(chǎn)品及延伸服務(wù)進行營銷的能力LO35：具備智能制造技術(shù)服務(wù)和市場策劃的基本知識，具有對智能制造市場進行策劃的能力。LO36：知道智能制造企業(yè)管理的有關(guān)內(nèi)容，初步具有對智能制造企業(yè)進行組織或參與管理能力LO41:遵守紀律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力。（“責(zé)任”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO51:同群體保持良好的合作關(guān)系，做集體中的積極成員；善于從多個維度思考問題，利用自己的知識與實踐來提出新設(shè)想。LO61：具備一定的信息素養(yǎng)，并能在工作中應(yīng)用信息技術(shù)解決問題。LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會；為人熱忱，富于愛心，懂得感恩（“感恩、回報、愛心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語表達溝通能力與跨文化理解能力，有國際競爭與合作的意識。備注：LO=learningoutcomes（學(xué)習(xí)成果）課程目標/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標（細化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評價方式1L0112通過自主講評作業(yè)，能夠進行平面及空間力的計算和桿件在不同情況下的強度校核。討論教學(xué)法課堂展示2L0212通過完成課后作業(yè)能夠進行物體靜力學(xué)受力分析，畫出受力圖，列出平衡方程；能夠判別桿件的受力情況，采用合理的條件進行強度校核、分析。任務(wù)教學(xué)法作業(yè)評價3L0511通過團隊合作完成拉伸和彎曲實驗，知道材料性能的測試方法和思路實驗教學(xué)實驗報告4L06120通過網(wǎng)絡(luò)資源查找機械損壞事故，整合資料進行技術(shù)分析。問題本位教學(xué)法實驗報告六、課程內(nèi)容第一單元靜力學(xué)（20學(xué)時）緒論知道工程力學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)、研究對象和研究方法。第1章靜力學(xué)的基本概念理解剛體的概念、力的性質(zhì)、平衡的概念等；知道平面匯交力系的合成，會運用力在坐標軸上的投影、平面匯交力系的平衡條件。知道合力投影定理；會運用力對點之矩的計算公式和合力矩定理；知道力偶的概念，會計算力偶矩、知道力偶的性質(zhì)；知道力的平移定理；理解約束與約束反力的概念，知道工程中常見約束及其約束反力的特點；會運用畫受力圖的方法與步驟。第2章平面力系知道平面力系的簡化；理解平面力系的平衡方程及其應(yīng)用，會運用平面力系的平衡條件求解物體系統(tǒng)的平衡問題；理解考慮摩擦?xí)r的平衡問題。第3章空間力系會運用空間力的投影，力對軸之矩的計算公式。知道空間匯交力系、空間任意力系的簡化過程。會運用空間匯交力系、空間平行力系與空間任意力系的平衡方程；知道平行力系中心、物體重心的公式。會計算物體重心。第二單元材料力學(xué)（理論40學(xué)時，實驗4學(xué)時）第4章軸向拉伸與壓縮知道材料力學(xué)的任務(wù)、變形固體及其基本假設(shè)、桿件變形的基本形式。會運用截面法求桿件的內(nèi)力；理解軸向拉伸與壓縮的概念和實例。會畫軸向拉壓桿件的軸力圖。知道應(yīng)力的概念，會計算直桿拉伸或壓縮時橫截面上的應(yīng)力；理解材料在拉伸與壓縮時的力學(xué)性能。理解低碳鋼的拉伸試驗。了解應(yīng)力——應(yīng)變圖及其特性點，了解比例極限、彈性極限、屈服極限、強度極限。了解塑性指標：延伸率和斷面收縮率。了解鑄鐵和其它材料的拉伸試驗。了解各種材料的壓縮試驗。理解塑性材料與脆性材料的力學(xué)性能對比；分析安全系數(shù)、許用應(yīng)力的概念。會運用直桿拉伸或壓縮時的強度條件；會計算直桿拉伸或壓縮時的變形。會計算軸線方向的伸長或縮短、線應(yīng)變。了解彈性模量、胡克定律。橫向應(yīng)變、泊松比；第5章剪切與擠壓知道剪切與擠壓的概念，會運用剪切和擠壓的強度條件。第6章圓軸扭轉(zhuǎn)理解扭轉(zhuǎn)的概念與實例。掌握軸所傳遞的功率與軸的轉(zhuǎn)速及外力偶矩之間的關(guān)系。會計算扭矩并畫出扭矩圖；理解圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形。會計算圓截面的極慣性矩、抗扭截面模量。知道圓軸的抗扭剛度。會運用圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件與剛度條件。第7章平面彎曲內(nèi)力知道平面彎曲（對稱彎曲）的概念和實例。了解梁的計算簡圖。理解剪力與彎矩的概念。會寫剪力方程與彎矩方程并準確畫出剪力圖與彎矩圖。理解分布載荷集度、剪力和彎矩之間的微分關(guān)系，并應(yīng)用該關(guān)系繪制剪力圖與彎矩圖。第8章平面彎曲梁的強度與剛度計算知道純彎曲的概念、會運用梁在純彎曲時的正應(yīng)力計算公式；理解抗彎截面模量的計算。會運用梁的正應(yīng)力強度條件。知道提高梁彎曲強度的主要措施；知道梁的切應(yīng)力計算公式；知道梁的變形概念。理解撓度與轉(zhuǎn)角的概念。理解梁的撓曲線近似微分方程。會運用疊加法求梁的撓度與轉(zhuǎn)角。知道提高梁的彎曲剛度的措施。第9章應(yīng)力狀態(tài)與強度理論理解應(yīng)力狀態(tài)的概念。理解主應(yīng)力和主平面的概念。會運用平面應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析——解析法；知道強度理論的概念。知道強度失效的兩種形式——塑性屈服與脆性斷裂。會運用最大拉應(yīng)力理論、最大切應(yīng)力理論、形狀改變比能理論理論和莫爾強度理論。理解相當(dāng)應(yīng)力的概念及其在不同強度理論中的表達式。第10章組合變形時桿件的強度計算理解組合變形的概念和疊加原理；會運用拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的強度計算公式；會運用彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強度計算公式。第11章壓桿穩(wěn)定性的概念推導(dǎo)細長壓桿的臨界載荷和歐拉公式；根據(jù)壓桿的分類，繪制臨界應(yīng)力總圖；了解提高壓桿穩(wěn)定性的措施。七、課內(nèi)實驗名稱及基本要求序號實驗名稱主要內(nèi)容實驗時數(shù)實驗類型備注1低碳鋼和鑄鐵的拉伸與壓縮實驗1.掌握拉伸與壓縮試驗機的工作原理和操作方法，學(xué)會測量試件的原始尺寸；2.學(xué)會測量試件破壞后的尺寸，并按