同济大学航空航天与力学学院

School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics
工程力学

   
 
 
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教学设计
 
 
  • 课程性质与目的

工程力学是工科相关专业的一门技术基础课。通过本门课程的教学,要求学生应具有工程力学的基础知识,如刚体静力学、变形体静力学和多物体运动机构的分析,以及求解多自由度系统的动力学问题;并具有从身边的力学问题中,建立初步的力学模型进行定性分析和研究的能力,以及必要的定性与定量分析能力和初步的实验能力。同时还将为结构力学等后续课程提供必要的基础知识。

  • 课程的学时设计
土木类(多学时)(A类) 土木类(少学时)(C类)
授课对象:工民建、桥梁、地下结构等专业 授课对象:环境工程、给排水、材料科学等类专业

教学内容的学时设计
模块0. 质量几何与面积几何(4学时)
模块1. 刚体静力学(16学时)
(1)静力学基本概念及物体的受力分析
(2)力系的简化
(3)力系的平衡
(4)静力学应用问题(摩擦、桁架等)
模块2. 变形体静力学(44学时)
(1)轴向拉压
(2)剪切与挤压
(3)扭转
(4)弯曲内力
(5)弯曲应力
(6)弯曲变形
(7)应力状态与强度理论
(8)组合变形
(9)能量法
(10)压杆稳定
模块3. 运动学(14学时)
(1)对静系的点的运动学
(2)刚体的基本运动
(3)刚体的平面运动
(4)点的复合运动
模块4. 动力学(38学时)
(1)质点运动微分方程
(2)动量定理
(3)动量矩定理
(4)动能定理
(5)达朗贝尔原理
(6)虚位移原理
(7)拉格朗日方程
(8)动载荷、交变应力
模块4. 实验* (10学时)<由于学时限制,有些实验利用课外时间实施>
(1)演示性实验2学时
(2)验证性实验8学时

*常规教学实验、开放实验、设计-制作-试验

教学内容的学时设计


模块1. 刚体静力学(16学时)
(1)静力学基本概念及物体的受力分析
(2)力系的简化
(3)力系的平衡
(4)静力学应用问题(摩擦、桁架等)


模块2. 变形体静力学(48学时)
(1)轴向拉压
(2)剪切与挤压
(3)面积几何
(4)扭转
(5)弯曲内力
(6)弯曲应力
(7)弯曲变形
(8)应力状态与强度理论
(9)压杆稳定


实验* (4学时)
验证性实验


*常规教学实验

*常规教学实验内容:
1. 低碳钢与铸铁的拉伸与压缩破坏实验。测定低碳钢的弹性模量。2学时;
2. 低碳钢与铸铁的扭转破坏实验。测定低碳钢的剪切弹性模量。2学时;
3. 梁弯曲正应力试验(电测法)。1学时;
4. 弯曲与扭转组合变形试验。1学时;
5. 压杆稳定试验。1学时。
6. 冲击疲劳演示试验。1学时。
7. 单自由度系统自激振动。1学时。
8. 转动惯量。1学时。
*开放实验内容:
1. 桁架应力测试实验,2学时;
2. 刚架应力测试实验,2学时;
3. 可变支座梁的挠度实验,1学时;
4. 叠合梁实验,1学时;
5. 动力学认知实验,2学时;
6. 动力减振实验,2学时。
*设计-制作-试验型实验内容:
桁架设计、制作与加载实验,2周。

  • 前修课程要求

先修课程:高等数学

  • 教材与主要参考书

教材:
《工程力学》(第二版) 顾惠琳 徐烈烜 王斌耀编 同济大学出版社出版 少学时教材
《工程力学教程篇》(第二版)周松鹤、徐烈烜编 机械工业出版社
《工程力学导学篇》(第二版)王斌耀、顾惠琳编 机械工业出版社
《工程力学习题册》 徐烈烜 王斌耀编 同济大学出版社出版
《材料力学》?同济大学航空航天与力学学院基础力学教研部编 同济大学出版社
《材料力学教学实验》?同济大学基础力学教研室编?同济大学出版社

主要参考书
《理论力学》 洪嘉振 杨长俊主编 高等教育出版社出版
《理论力学》 刘延拄 杨海兴 朱本华主编 高等教育出版社出版
《理论力学》 范钦珊 刘燕王琪 编著 清华大学出版社出版
《理论力学》 李俊峰主编 清华大学出版社出版
《材料力学》 第二版?单辉祖主编?高等教育出版社
《材料力学》 第四版?孙训方等主编?高等教育出版社
《材料力学》 第四版?刘鸿文等主编?高等教育出版社
《工程力学》(1)、(2)范钦珊 王琪主编 高等教育出版社出版
《材料力学》(第2版)(Ⅰ)、(Ⅱ) 单辉祖主编 高等教育出版社
《材料力学》(第4版)(Ⅰ)、(Ⅱ) 孙训芳等主编 高等教育出版社
《理论力学辅导与习题集》高云峰编 清华大学出版社出版
《理论力学教程》 贾书惠编 清华大学出版社出版
《理论力学辅导》 贾书惠 张怀谨主编 清华大学出版社出版
《理论力学学习方法及解题指导》韦林编 同济大学出版社出版
《理论力学习题精选精解》韦林 编 同济大学出版社出版
《材料力学》 宋子康?蔡文安编?同济大学出版社


 

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