一、課程性質(zhì)與設(shè)置目的
《工程力學(xué)》是土木工程專業(yè)的核心學(xué)科基礎(chǔ)課程,理論性較強(qiáng),是各門力學(xué)和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),并在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。本課程有靜力學(xué)和材料力學(xué)兩篇內(nèi)容,具體包括靜力學(xué)受力分析、靜力平衡理論應(yīng)用、四大基本變形、應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論、組合變形以及壓桿穩(wěn)定。
設(shè)置本考核課程的目的是為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為未來職業(yè)發(fā)展提供綜合能力訓(xùn)練。通過工程力學(xué)學(xué)習(xí),不僅使學(xué)生了解構(gòu)件設(shè)計(jì)的基本力學(xué)原理,懂得恰當(dāng)?shù)剡x擇材料和確定構(gòu)件的截面形狀與尺寸,并應(yīng)用于工程設(shè)計(jì),使構(gòu)件既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理;同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力,提升工程素養(yǎng)。
二、考核的基本要求
1.考核專業(yè)所需的基本知識(shí)掌握情況,主要為工程力學(xué)基本概念;
2.考核專業(yè)所需的基本技能掌握情況,主要為力學(xué)分析和桿件設(shè)計(jì)。
三、考核的形式和方法
1.考核形式:書面答題形式。
2.考核方法:閉卷考試,考試時(shí)間為120分鐘,150分試卷。
四、考核內(nèi)容
第一章 靜力學(xué)基礎(chǔ)
靜力學(xué)的基本概念,靜力學(xué)公理的內(nèi)容及應(yīng)用,物體的受力分析和受力圖。
第二章 平面匯交力系與平面力偶系
平面匯交力系和力偶系的合成與平衡,力、力矩、力偶的定義及性質(zhì)。
第三章 平面一般力系
力的平移定理,平面一般力系的簡(jiǎn)化,合力矩定理,平面一般力系的平衡條件,物體系統(tǒng)的平衡計(jì)算,平面桁架的內(nèi)力計(jì)算。
第四章 材料力學(xué)基本概念
材料力學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容,材料力學(xué)的基本假設(shè),內(nèi)力和應(yīng)力的概念,構(gòu)件變形的基本形式。
第五章 軸向拉伸和壓縮
軸向拉伸或壓縮的內(nèi)力及內(nèi)力圖,橫截面與斜截面上的應(yīng)力,軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形,材料受軸向拉壓時(shí)的力學(xué)性能,強(qiáng)度計(jì)算、許用應(yīng)力、應(yīng)力集中,剪切和擠壓的概念和實(shí)用計(jì)算。
第六章 扭轉(zhuǎn)
扭轉(zhuǎn)變形的基本概念,圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力及內(nèi)力圖,橫截面上的應(yīng)力,圓軸扭轉(zhuǎn)變形,低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞試驗(yàn)。
第七章 彎曲內(nèi)力
彎曲變形的內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力圖。
第八章 彎曲應(yīng)力
純彎曲和橫力彎曲的正應(yīng)力、剪應(yīng)力強(qiáng)度條件及應(yīng)用,梁的合理截面形狀及變截面梁;與應(yīng)力分析相關(guān)的截面圖形幾何性質(zhì)計(jì)算(形心、靜矩、慣性矩)。
第九章 彎曲變形
彎曲變形基本概念,梁的撓曲線近似微分方程,疊加法求彎曲變形,梁的剛度校核及合理截面設(shè)計(jì)。
第十章 應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論
平面應(yīng)力狀態(tài)分析及應(yīng)用,主應(yīng)力、主平面、主切應(yīng)力概念及計(jì)算分析;四種常用的強(qiáng)度理論內(nèi)容及應(yīng)用。
第十一章 組合變形
組合變形分析,斜彎曲,拉伸(壓縮)與彎曲組合,偏心壓縮(拉伸)和截面核心,扭轉(zhuǎn)與彎曲組合。
第十二章 壓桿穩(wěn)定
壓桿穩(wěn)定的概念,細(xì)長壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力,歐拉公式適用范圍,臨界應(yīng)力總圖,壓桿穩(wěn)定實(shí)用計(jì)算方法及提高壓桿穩(wěn)定的措施。
五、各部分內(nèi)容近似分值
六、試卷結(jié)構(gòu)
無選擇、判斷題,其它類型不限。
七、參考教材
1.朱永甫.工程力學(xué)[M].第3版.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2023.
2.王明斌、龐永平.工程力學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2011.
八、其它