【文章內容簡介】 算、正應力的強度條件 ，了解常用截面梁最大切 應力計算 公式及分布規(guī)律， 了解提高 梁 彎曲 正應力 強度的 措施 ，具備 利用 強度 條件進行彎曲正應力強度 計算 的能力 。 25．理解 梁的撓度與轉角概念 ，掌握 梁的撓曲線近似微分方程， 會 用積分法和疊加法求梁的變形， 掌握梁的剛度條件，理解 簡單超靜定梁的求解方法。 26． 理解一點 的 應力狀態(tài)的概念，掌握平面應力狀態(tài)下的應力分析，了解三向應力狀態(tài)的最大切 應力和廣義 胡 克定律及其應用。 27． 理解強度理論的概念， 具備用 四個強度理論 對復雜應力狀態(tài)進行強度計算的能力 。 28． 掌握直桿的拉 伸（ 壓 縮） 與彎曲、圓軸的扭轉與彎曲的組 合 變形的強度計算。 29． 理解 壓桿 穩(wěn)定性的概念， 具備利用壓桿臨 界應力總圖對受壓桿件 進行穩(wěn)定性校核 的能力 。 30．理解 動荷應力的概念， 了解慣性力問題和 自由落體沖擊 問題中動 應力的計算 方法 。 31． 了解交變應力 、 疲勞破壞以及對稱循環(huán)持久極限的概念及其影響因素。 三、課程的內容 （一） 靜力學 1． 靜力學基礎 靜力學的基本概念和公理 ， 力 、 平衡、剛體的概念 ， 約束和約束反力 ， 分離體的受力圖。 2． 平面力系的平衡 7 力在坐標軸上的投影 ， 合力投影定理 ， 力對點的矩 ， 平面力偶系的平衡條件 ， 平面任意力系向一點簡化及結果 ， 平面任意力系的平衡方程 ， 物體系統(tǒng)的平衡 ， 靜定和超靜定問題的概念。 3． 摩擦 滑動摩擦 ， 摩擦角與自鎖 ， 靜滑動摩擦定律 ， 考慮摩擦時物體 系統(tǒng) 的平衡問題 ， 滾動摩擦 。 4． 空間力系 力在空間坐標軸上的投影 ， 力對軸的矩、力對點的矩 ， 力對軸的矩與力對點的矩的關系 ， 空間力系的平衡條件。重心及其求法 ， 空間任意力系的簡化。 （二） 運動學 1． 點的運動 用矢 量 法、直角坐標法、 自然 坐標法 描述 點的運動方程、速度和加速度。 2． 剛體的基本運動 剛體的平 行 移動 ， 剛體的定軸轉動，轉動剛體上各點的速度和加速度。 3． 點的合成運動 點的合成運動的概念 ， 點的速度合成定理 ， 牽連運動為平 移 時點的加速度合成定理，牽連運動為 轉動時點的加速度合成定理，科氏加速度。 4． 剛體的平面運動 剛體的平面運動 可 分解為平 行移 動和 定軸 轉動，用基點法、瞬心法和速度投影定理求平面圖形上各點的速度，用基點法求平面圖形上各點的加速度， 簡單 平面機構的運動分析。 （三） 動力學 1． 質點動力學的基本方程 慣性的概念 ， 力和加速度的關系 ， 質點運動微分方程的三種形式 ， 質點動力學的兩類基本問題的解 決方 法。 2． 動量定理 質點和質點系的動量、力的沖量、質心的概念，動量定理、動量守恒定 律 、質心運動定理、質心運動守恒定 律的應用 。 3． 動量矩定理 動量矩和轉動慣量的概念 ，動量矩定理和動量矩 守 恒定 律 ，剛體繞定軸轉動 的 微分方程 。 4． 動能定理 功和功率的概念，重力的功、彈性力的功和力矩的功，平 行移 動剛體、定軸轉動剛體和平面運動剛體的動能，動能定理。 8 5． 達朗伯原理 慣性力的概念 ， 質點的達朗伯原理 ， 質點系的達朗伯原理 。 剛體慣性力系的簡化 ， 達朗伯原理的 應用。 （四）材料力學 1．引言 材料力學的任務 ， 強度、剛度和穩(wěn)定性的概念，變形固體的基本假設，桿件變形的基本形式。 2．軸向拉伸和壓縮 拉 伸（ 壓 縮） 桿 件 的內力 計算 和軸力圖 ， 橫截面、斜截面上的應力 的計算， 拉 伸（ 壓 縮） 桿 件的變形 計算， 胡 克定律 ， 材料拉伸和壓縮時的力學性能 ， 軸向拉 伸（ 壓 縮） 時的強度條件 ， 拉 伸（ 壓縮） 時的超靜定問題。 3．剪切和擠壓 剪切和擠壓的概念 ， 剪切和擠壓的實用計算 ，切 應力互等 雙生 定理 ， 剪切 胡 克定律。 4．扭轉 扭轉的受力和變形特點 ， 外力偶矩的計算 ， 扭矩和扭矩圖 ， 圓軸扭轉時的應力和變形 ， 圓軸扭轉時的強度條件和剛度條件 ， 極慣性矩和抗扭截面系數(shù)。 5．彎曲 平面彎曲的概念，剪力和彎矩，剪力圖和彎矩圖，剪力、彎矩與分布載荷集度間的微分關系，純彎曲梁 橫 截面上的正應力，慣性矩和抗彎截面系數(shù)，梁彎曲時的 正應力 強度計算，矩形截面梁的切應力。梁彎曲時的撓度和轉角的 計算方 法，梁的剛度計算，提高梁的強度和剛度的措施 ， 簡單超靜定梁的求解方法。 6．應力狀態(tài)和強度理論 應力狀態(tài)的概念、二向應力狀態(tài)下的應力分析 —— 解析法和圖解法 ， 主應力和主平面 的概念，三向應力狀態(tài)簡介 ， 最大正應力和最大 切 應力 ， 廣義 胡 克定律 ， 強度理論的概念 ， 四個強度理論及其應用。 7．組合變形 拉 伸（ 壓 縮）與 彎 曲 組合的強度計算 ， 彎 曲與 扭 轉 組合時的強度計算。 8．壓桿穩(wěn)定 壓桿穩(wěn)定的概念 ， 細長 壓桿臨界載荷 的歐拉公式 ， 桿端不同約束 對壓桿臨界載荷 的影響 ， 壓桿的分類 ， 臨界應力總圖 ， 壓桿穩(wěn)定 性校核 ， 提高壓桿穩(wěn)定性的 措施。 9．動載荷和交變應力 動載荷 、 動荷系數(shù)的概念 ， 慣性力問題和沖擊問題的解決方法 。 交變應力和疲勞破壞的概念 ，交變應力的循環(huán)特征 ， 材料的持久極限 ， 對稱循環(huán)下的構件的持久極限及影響因素 ， 對稱循環(huán)載荷 9 下的疲勞強度校核。 四、課程的重點、難點 （一） 靜力學 1． 靜力學基礎 重點：約束和約束反力 。 難點：約束和約束反力 。 2． 平面力系的平衡 重點：力在坐標軸上的投影 ， 力矩的計算。平面任意力系向作用面內任一點的簡化，力系的簡化結果。平面任意力系平衡的解析條件，平衡方程的各種形式。物體及物系平 衡問題的解 決方 法。 難點：主矢與主矩的概念 ， 物系的平衡問題。 3． 摩擦 重點：靜滑動摩擦定律 ， 自鎖 現(xiàn)象 。 難點：考慮摩擦時物體 系統(tǒng) 的平衡問題。 4． 空間力系 重點：力對點的矩 ， 空間力系的簡化 ， 空間力系的平衡條件 ， 重心的求法 。 難點：力對點的矩、力對軸的矩。 （二） 運動學 1． 點的運動 重點：三種方法描述點的運動方程、速度和加速度。 難點：用 自然 坐標法描述點的加速度。 2． 剛體的基本運動 重點：剛體的平 行移 動及其運動特征。剛體的定軸轉動及其運動特征，轉動方程、角速度與角加速度，轉動剛體內各點的速度和加速度。 難點：區(qū)分平 行移 動與定軸轉動。 3． 點的合成運動 重點：點的 速度合成定理。 難點： 動點動系的選擇方法， 牽連運動 、牽連點 的概念 ， 科氏加速度 的 概念。 4． 剛體的平面運動 重點：速度分析和計算、用基點法求平面圖形上各點的加速度。 難點：用基點法求平面圖形上各點的加速度。 （三） 動力學 10 1． 質點動力學的基本方程 重點：建立質點運動微分方程 ， 質點動力學第二類基本問題的解法。 難點：對質點運動微分方程進行變量變換后再積分的方法。 2． 動量定理 重點：質點系動量定理和質心運動定理 。 難點：用動量定理求解有關動力學問題 。 3． 動量矩定理 重點：質點系的動量矩和轉動慣量 ， 質點系的動量矩和剛體繞定軸轉動微分方程及其應用。 難點： 動量矩定理的應用 。 4． 動能定理 重點：力的功和 不同運動形式剛體 動能的計算 ， 動能定理的應用。 難點：綜合應用動力學普遍定理解決動力學問題。 5． 達朗伯原理 重點：慣性力的概念 ， 剛體慣性力系的簡化。 難點：剛體慣性力系的簡化。 （四）材料 力學 1．引言 重點 :材料力學的任務 ， 強度、剛度和穩(wěn)定性的概念，變形固體的基本假設，桿件變形的基本形式。 難點：強度、剛度和穩(wěn)定性 與經(jīng)濟性 的關系 。 2．軸向拉伸和壓縮 重 點：軸向 拉伸和壓縮 時的應力和變形 ， 拉伸和壓縮 的 強度條件，材料 拉伸和壓縮 時的力學性能 。 難點： 拉伸和壓縮 時的超靜定問題。 3．剪切和擠壓 重點：剪切和擠壓的實用計算、 切 應力互等 雙生 定理。 難點：剪切面和擠壓面的面積計算。 4．扭轉 重點：圓軸扭轉時的應力和變形、強度條件和剛度條件 。 難點：圓軸扭轉時的應力分析。 5．彎曲 重點：剪力和彎矩的計算，剪力圖和彎矩圖的繪制 ， 彎曲時的 正應力 強度條件 ， 撓曲線近似微 11 分方程及其積分，用疊加法求梁的撓度和轉角。 難點：剪力圖和彎矩圖的繪制 ， 彎曲時的 正應力 強度條件 ， 超靜定梁的求 解方法。 6．應力狀態(tài)和強度理論 重點：用圖解法進行 二向 應力狀態(tài)分析，主應力和主平面 的確定 ，第三和第四強度理論的應用。 難點：用圖解法進行 二向 應力狀態(tài)分析 。 7．組合變形 重點：彎 曲與 扭 轉 組合時的強度計算 。 難點：彎 曲與 扭 轉 組合時危險點的應力狀態(tài)分析 。 8．壓桿穩(wěn)定 重點： 壓桿 穩(wěn)定性的概念 ， 臨界載荷的確定 。 難點：對臨界應力總圖的理解 。 9．動載荷和交變應力 重點：動荷系數(shù)的計算，交變應力的循環(huán)特征，材料的持久極限。 難點：動荷系數(shù)的計算。 五、課時分配表 序號 課程內容 總學時 講課 實驗 習題課 機動 1 靜力學基礎 3 3 2 平面力系的平衡 9 7 2 3 摩擦 2 2 4 空間力系 3 3 5 點的運動 4 3 1 6 剛體的基本運動 2 2 7 點的合成運動 6 4 2 8 剛體的平面運動 4 3 1 9 質點運動微分方程 2 2 10 動量定理、質心運動定理 4 4 11 動量矩定理、轉動慣量 6 4 2 12 動能定 理 4 3 1 13 達朗伯原理 3 2 1 14 材料力學 引言 3 3 15 拉伸和壓縮 10 3 6 1 16 剪切和擠壓 2 2 17 扭轉 6 3 2 1 18 彎曲 12 9 2 1 19 應力狀態(tài)理論、強度理論 5 3 2 12 20 組合變形 6 4 2 21 壓桿穩(wěn)定 4 3 1 22 動載荷 和 交變應力 4 4 23 機動 2 2 24 合計 106 76 10 18 2 六、實驗項目及基本要求 實驗一：拉伸實驗 要求：了解 液壓式 萬能 材料 試驗機的構造和工作原理 ， 鍛煉 實 驗技能。觀察低碳鋼、鑄鐵試件的拉伸過程，給出破壞分析， 測定低碳鋼的屈服極限σ S 、強度極限σ b 、延伸率δ、斷面收縮率ψ；測定鑄鐵的強度極限σ b 。分析試驗結果，寫出完整的實驗報告。 實驗二：壓縮實驗 要求：了解 液壓式 萬能 材料 試驗機的構造和工作原理。鍛煉 實 驗技能。觀察低碳鋼、鑄鐵試件的壓縮過程，給出破壞分析，測定鑄鐵壓縮強度極限σ b。分析試驗結果，寫出完整的實驗報告。 實驗三：測定材料彈性模量實驗 要求： 了解 引伸儀 的構造和工作原理 ， 鍛煉 實 驗技能。 測定低碳鋼材料的彈性模量，在彈性極限內驗證胡克定律。 實驗四：扭轉實驗 要求： 測定鑄鐵和低碳鋼剪切 彈性 摸量，驗證 剪切 胡 克定律，觀察比較材料破壞現(xiàn)象。 實驗五： 純 彎曲實驗 要求：了解電測技術，了解靜態(tài)電阻應變儀 使用方法 ，測定 梁 純彎曲時橫截面上的應力分布規(guī)律，驗證純彎曲時的正應力 計算 公式。 七、考核 辦 法 筆試（閉卷）。 八、使用說明 1． 本大綱是根據(jù)國家 教育部《 高 職高專教育基礎課課程教學基本要求》、 《高 職高專教育專業(yè)人才培養(yǎng)目標及規(guī)格 》制定的 。 2． 本大綱為進行《工程力學》教學指導性文件。大綱的基本要求是學生學習本課程應達到的最低要求。 3. 為達到本課程的基本要求，課內總學時不少于 102 學時。 九 、參考教材 1． 機械設計基 礎（上） 機械工業(yè)出版社 胡德淦主編 2． 理論力學 中央廣播電視大學出版社 謝傳鋒主編 3． 理論力學 哈爾濱工業(yè)大學出版社 哈爾濱工業(yè)大學 理論力學教研室主編 4． 材料力學 高等教育出版社 劉鴻文主編 5． 材料力學 高等教育出版社 單輝祖主編 13 《機械設計》教學大綱 學時： 108 代碼： 022101 專業(yè)： 數(shù)控技術及應用、機電工程 制定： 機械設計教研室 審核： 劉靜香 批準： 田 坤 一、本課程的地位、性質和任務 本課程是 機械類專業(yè)的一門主干技術基礎課，既為學生在今后工作中解決機械技術問題打下一定的基礎，也為學生學習后續(xù)課程和新的科學技術打下必要的基礎。本課程的主要任務是培養(yǎng)學生： ，理論聯(lián)系實際，具有創(chuàng)新能力。 。 ，具有設計