目录

  • 1 课程先导
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 课程大纲
    • 1.3 教学日历
    • 1.4 学习要求
    • 1.5 考核方式
    • 1.6 学习交流QQ群
  • 2 理论力学绪论 第一章静力学公理与物体的受力分析
    • 2.1 理论力学绪论
    • 2.2 静力学引言
    • 2.3 静力学公理
    • 2.4 约束与约束力
    • 2.5 物体受力分析
  • 3 平面汇交力系与平面力偶系
    • 3.1 平面汇交力系的合成与平衡
    • 3.2 平面力对点之矩的概念及计算
    • 3.3 平面力偶
  • 4 平面任意力系
    • 4.1 平面任意力系平衡
    • 4.2 物体系统的平衡
  • 5 空间力系与摩擦
    • 5.1 空间力系平衡方程
    • 5.2 摩擦
    • 5.3 静力学测验
  • 6 材料力学绪论---主讲(宋秋红)
    • 6.1 本章学习任务单
    • 6.2 课程简介,研究对象
    • 6.3 材料力学的任务及基本假设
    • 6.4 材料力学的内力、应力、应变
    • 6.5 讨论及作业
  • 7 轴向拉伸与压缩--主讲(曹宇、袁军亭、张俊)
    • 7.1 本章学习任务单
    • 7.2 拉压杆的内力与应力(曹宇)
    • 7.3 轴向拉压杆的强度条件(曹宇)
    • 7.4 讨论与作业
    • 7.5 材料在拉伸与压缩时的力学性能(袁军亭)
      • 7.5.1 低碳钢在拉伸时的力学性能
      • 7.5.2 材料在拉伸压缩时的力学性能
      • 7.5.3 讨论与作业
      • 7.5.4 实验室拉伸压缩实验录像
      • 7.5.5 参考视频浏览
    • 7.6 材料轴向拉压变形(张俊)
      • 7.6.1 PPT视频讲解
      • 7.6.2 北航视频课件(参考课件)
      • 7.6.3 讨论与作业
    • 7.7 材料拉压超静定问题(张俊)
      • 7.7.1 PPT视频讲解
      • 7.7.2 北航视频课件(参考课件)
      • 7.7.3 讨论与作业
    • 7.8 连接部分的强度计算(袁军亭)
      • 7.8.1 剪切与挤压理论
      • 7.8.2 例题讲解
      • 7.8.3 讨论与作业
      • 7.8.4 参考视频浏览
    • 7.9 拓展阅读---材料力学PPT课件
    • 7.10 平时测验
  • 8 圆轴扭转--主讲(宋、袁、曹、张)
    • 8.1 本章学习任务单
    • 8.2 引言
    • 8.3 动力传递与扭矩
    • 8.4 薄壁圆筒扭转及剪切胡克定律
    • 8.5 参考视频课件
    • 8.6 圆轴扭转切应力
      • 8.6.1 参考视频课件
      • 8.6.2 讨论与作业
    • 8.7 圆轴扭转的强度条件
      • 8.7.1 PPT视频讲解
      • 8.7.2 理论讲解--参考视频
      • 8.7.3 例题讲解--参考视频
    • 8.8 圆轴扭转的刚度条件
      • 8.8.1 PPT视频讲解
      • 8.8.2 理论讲解--参考视频
      • 8.8.3 例题讲解--参考视频
    • 8.9 讨论与作业
  • 9 弯曲内力--主讲 (宋秋红、袁军亭、曹宇)
    • 9.1 本章学习任务单
    • 9.2 弯曲概念及梁的计算简图(宋秋红)
    • 9.3 弯曲梁的内力与内力图(袁军亭)
    • 9.4 参考视频
    • 9.5 讨论与作业
    • 9.6 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系(曹宇)
    • 9.7 讨论与作业
  • 10 弯曲应力(张俊、袁军亭)
    • 10.1 本章学习任务单
    • 10.2 对称弯曲正应力(张俊)
    • 10.3 讨论与作业
    • 10.4 对称弯曲切应力(袁军亭)
    • 10.5 梁的强度条件与合理强度设计(袁军亭)
    • 10.6 讨论与作业
  • 11 弯曲变形
    • 11.1 引言
    • 11.2 挠曲轴近似微分方程
    • 11.3 梁弯曲变形的位移计算方法
  • 12 应力状态分析(宋秋红、袁军亭、曹宇)
    • 12.1 基本要求
    • 12.2 引言
    • 12.3 平面应力状态分析-解析法
    • 12.4 讨论与作业
    • 12.5 平面应力状态分析-应力圆(袁军亭)
    • 12.6 极值应力与主应力
    • 12.7 复杂应力状态及例题
    • 12.8 讨论与作业
    • 12.9 广义胡克定律(曹宇)
    • 12.10 讨论与作业
  • 13 强度理论(曹宇)
    • 13.1 本章学习任务单
    • 13.2 关于断裂的强度理论
    • 13.3 关于屈服的强度理论
    • 13.4 强度理论的应用
    • 13.5 讨论与作业
  • 14 组合变形(袁军亭)
    • 14.1 本章学习任务单
    • 14.2 组合变形概述
    • 14.3 弯拉(压)组合变形
    • 14.4 讨论与作业
    • 14.5 弯扭与弯拉(压)扭组合变形
    • 14.6 讨论与作业
  • 15 压杆稳定(张俊)
    • 15.1 本章学习任务单
    • 15.2 PPT录屏
    • 15.3 PPT课件
    • 15.4 北航视频课件1
    • 15.5 北航视频课件2
    • 15.6 讨论与作业
  • 16 轴向拉压实验
    • 16.1 拉压实验理论及实验
    • 16.2 拉压虚拟实验
  • 17 圆轴扭转实验
    • 17.1 扭转理论及实验
    • 17.2 扭转虚拟实验
    • 17.3 实验报告
  • 18 纯弯曲梁正应力实验
    • 18.1 弯曲正应力理论及实验
    • 18.2 实验室操作录像
    • 18.3 弯曲正应力虚拟实验
课程简介

工程力学》 包含《理论力学》和《材料力学》两门课程。

《理论力学》简介:  

《理论力学》是工科大学的一门重要的技术基础课。它既是各门后续课程的理论基础,又是一门具有完整体系并继续发展着的独立的学科,而且在许多工程技术领域中有着广泛的应用。其内容分为三部分:静力学、运动学和动力学。

 静力学主要研究力的基本性质,物体的受力分析与受力图及各种力系的简化与平衡;运动学主要研究物体运动的几何性质。包括点的运动、刚体基本运动、点的合成运动、刚体平面运动。动力学主要研究物体的机械运动与作用力之间的关系。包括质点动力学基本方程;动量定理;质心运动定理;动量矩定理;刚体转动惯量,刚体定轴转动动力学方程;刚体相对于质心的动量矩定理,刚体平面运动微分方程;动能、势能,动能定理;质点和刚体的达朗伯原理;虚位移原理等。

《材料力学》简介:

材料力学》是固体力学的一个分支,是研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。在结构承受载荷或机械传递运动时,为保证各构件或机械零件能正常工作,构件和零件必须满足如下要求:①强度要求;②刚度要求;③稳定性要求。概括起来就是——承载能力要求,以保证结构能承受预定的载荷;选择适当的材料、截面形状和尺寸,以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。

1、研究内容

包括两大部分:一部分是材料的力学性能的研究,材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据;另一部分是对杆件进行力学分析。杆件按受力和变形可分为轴向拉、压,剪切,扭转和弯曲等四种基本变形,以及由此组合而成的组合变形。杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。材料力学只研究构件的线弹性小变形。

在许多工程结构中,杆件往往在复杂载荷的作用或复杂环境的影响下发生破坏。例如,杆件在交变载荷作用下发生疲劳破坏,在高温恒载条件下因蠕变而破坏,或受高速动载荷的冲击而破坏等。这些破坏是使机械和工程结构丧失工作能力的主要原因。所以,材料力学还研究材料的疲劳性能、蠕变性能和冲击性能。

2、研究方法

实际构件一般比较复杂,研究过程必须分两步进行:先作简化假设,再进行力学分析。分析方法:理论分析与试验研究相辅相成。

1)简化假设

在材料力学研究中,通常把材料抽象为理想的变形固体,即满足以下五个基本假设:①连续性假设②均匀性假设 ③各向同性假设 ④线弹性假设 ⑤小变形假设。

2)力学分析

对构件进行力学分析,首先应求得构件在外力作用下各截面上的内力。某截面上的内力是指分布在该截面上的力的合力。内力可通过取分离体利用平衡条件来确定。其次应求得构件中的应力和构件的变形。对此,单靠静力学的方法就不够了,还需要研究构件在变形后的几何关系以及材料在外力作用下变形和力之间的物理关系。根据几何关系、物理关系和平衡关系,可以解得物体内的内力、应力、应变和位移。把它们和材料的容许应力、容许变形作比较,即可判断此物体的强度、刚度、稳定性是否符合预定要求。若材料处于复杂受力状态,则应根据强度理论来进行强度计算。

同弹性力学和塑性力学相比,材料力学的研究方法显得粗糙。用材料力学方法计算构件的强度,有时会由于构件的几何外形或作用在构件上的载荷较复杂而得不到精确的解,但由于方法比较简便,又能提供足够精确的估算值作为工程结构初步设计的参考,所以常为工程技术人员所采用。

3、我校情况

材料力学、工程力学、工程力学独立实验课已覆盖我校的海渔、海科、海环、热动、建环、包装、环工、环科、工业、物工、机制等10多个专业,每年的教学总量达1000学时。材料力学是我校机制专业的核心课程,本课程在专业人才培养中的定位是使学生对工程设计中有关构件的强度、刚度、稳定性等问题有了明确的概念,掌握必要的基础理论、力学准则,达到熟练的力学理论分析能力和初步的实验研究能力。培养学生的力学素养和定性、定量力学分析能力,为学生学习相关专业课程以及进行结构设计和从事材料力学科学研究奠定基础。

材料力学教学团队成员多年来一直从事机械工程和基础力学方面的教学与科研工作,具有主持或有参与国家级、省部级科研项目和教改项目的经历。年龄结构搭配合理,既有从事多年基础力学教学工作的教师,又精力充沛的青年教师。在学缘结构方面,团队成员在理论授课、虚拟仿真、实验教学方面各有所长,具有科研院所或企业的工作经历,满足多领域协作推进的要求。本课程建设将重点突出基础性和示范引领作用,探索将计算机虚拟仿真技术与现有的授课体系、内容和方法有机结合,最大程度的利用虚拟仿真实验资源和团队成员的科研基础,大力推进教学改革,将材料力学打造成为独具特色的精品课程,并为基础力学课程群的建设和改革奠定基础。