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803 工程力學

參考書為《理論力學》(Ⅰ)(第六版)， 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編，高等教育出版社出版；和《材料力學》(Ⅰ)(第四版)，劉鴻文主編，高等教育出版社出版。

（一）靜力學公理和物體的受力分析

本章內(nèi)容主要研究物體的受力分析及受力圖。要求學員：

1．掌握靜力學的基本概念和公理，常見的約束類型及其約束反力的分析方法；

2．熟練、正確地畫出受力圖。

（二）平面匯交力系和平面力偶系

本章內(nèi)容主要研究平面匯交力系合成與平衡的幾何法、解析法，平面力偶系理論。要求學員：

1．描述平面匯交力系的合成幾何法、解析法；

2．描述平面匯交力系平衡的幾何法、解析法；

3．掌握平面力偶的計算方法；

4．掌握平面力對點之矩的概念和計算方法。

（三）平面任意力系

本章內(nèi)容主要研究平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化，簡化結果的討論；平面任意力系平衡條件和平衡方程；物體系的平衡，靜定和靜不定問題。要求學員：

1．掌握平面任意力系的簡化方法；

2．熟練應用物體和物體系的平衡方程解題；

3．描述靜定和靜不定問題的概念。

（四）空間力系

本章內(nèi)容主要研究空間匯交力系；力對點的矩和力對軸的矩；空間力偶；空間任意力系向一點的簡化；簡化結果的分析；空間任意力系的平衡方程及應用；重心。要求學員：

1．說明力對點之矩、空間力偶、主矢、主矩、力螺旋的概念；

2．掌握力對軸之矩的計算方法；

3．掌握空間任意力系平衡方程的應用；

4．闡述重心的概念。

（五）摩擦

本章內(nèi)容主要研究滑動摩擦；考慮摩擦時物體的平衡問題；摩擦角和自鎖現(xiàn)象；滾動摩擦。要求學員：

1．掌握考慮摩擦時物體平衡問題的解法；

2．掌握摩擦角概念和自鎖條件；

3．滾動摩擦作一般了解。

（六）材料力學緒論

本章內(nèi)容主要研究材料力學的任務與研究對象；材料力學的基本假設；外力、內(nèi)力，應力、應變，胡克定律。要求學員：

1．說明強度、剛度與穩(wěn)定性的概念，明確材料力學的任務與研究對象；

2．掌握材料力學的基本假設；

3．描述內(nèi)力、應力、應變的概念，熟練掌握截面法及其應用。

（七）拉伸、壓縮與剪切

本章內(nèi)容主要研究軸向拉伸與壓縮桿件的強度和變形的計算，材料在拉伸、壓縮時的力學性能，拉伸壓縮靜不定問題，溫度應力與裝配應力，應力集中的概念，剪切和擠壓的實用計算。要求學員：

1．說明軸向拉伸與壓縮的概念；

2．掌握拉壓桿橫截面、斜截面上的應力計算；

3．掌握材料拉伸、壓縮時的力學性能及冷作硬化現(xiàn)象，闡述復合材料與高分子材料的力學性能；

4．說明應力集中的概念；

5．描述失效、許用應力與安全系數(shù)的概念，能熟練應用強度條件進行強度計算；

6．熟練應用胡克定律計算拉壓桿的變形；

7．掌握桁架的節(jié)點位移計算；

8．掌握拉壓桿靜不定問題的計算方法；

9．闡述溫度應力與裝配應力的概念

10．掌握剪切與擠壓的實用計算。

（八）平面圖形的幾何性質

本章內(nèi)容主要研究平面圖形的靜矩與形心，極慣性矩，慣性矩，慣性矩的平行移軸原理。要求學員：

1．說明靜矩的概念，會計算平面圖形的形心坐標；

2．掌握極慣性矩、慣性矩的概念及平行移軸原理，會熟練計算平面圖形的極慣性矩及慣性矩。

（九）扭轉

本章內(nèi)容主要研究圓軸扭轉變形的應力與強度計算、變形與剛度計算；非圓截面軸的扭轉概念。要求學員：

1．說明扭轉及非圓截面軸扭轉的概念；

2．掌握圓軸扭轉時橫截面上的應力計算；

3．熟練掌握圓軸扭轉的強度條件、剛度條件及計算方法；

4．闡述純剪切的概念；

5．闡述圓柱形密圈螺旋彈簧的應力和變形計算。

（十）彎曲內(nèi)力

本章主要研究受彎桿件橫截面上的內(nèi)力。要求學員：

1．說明彎曲的概念；

2．學會對受彎桿件進行簡化；

3．熟練掌握剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖的繪制；

4．描述剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關系，會用規(guī)律繪制剪力、彎矩圖。

（十一）彎曲應力

本章內(nèi)容主要研究梁在彎曲時的正應力和剪應力及其強度計算。要求學員：

1．說明純彎曲的概念；

2．掌握彎曲正應力、彎曲剪應力的計算方法，熟練掌握梁的強度條件及其應用；

3．闡述提高梁彎曲強度的措施。

（十二）彎曲變形

本章內(nèi)容主要研究梁的彎曲變形及其計算方法。要求學員：

1．說明梁變形時的撓度和轉角的概念；

2．掌握梁撓曲線的近似微分方程，會用積分法、疊加法求彎曲變形；

3．描述簡單靜不定梁的求解方法；

4．掌握梁的剛度條件及其應用；

5．闡述提高彎曲剛度的措施。

（十三）應力和應變分析，強度理論

本章內(nèi)容主要研究應力狀態(tài)的概念，二向、三向應力狀態(tài)應力分析，四種常用強度理論。要求學員：

1．說明應力狀態(tài)的概念；

2．描述二向和三向應力狀態(tài)的工程實例；

3．掌握平面應力狀態(tài)應力分析的解析法，闡述圖解法——應力圓；學會確定平面應力狀態(tài)的極值應力與主應力；

4．描述三向應力狀態(tài)，學會確定三向應力狀態(tài)下的最大應力；

5．闡述廣義互克定律及其應用；

6．闡述復雜應力狀態(tài)的變形比能及其計算方法；

7．描述強度理論的有關概念；

8．掌握常見的四種強度理論及相當應力的計算。

（十四）組合變形

本章內(nèi)容主要研究拉伸或壓縮與彎曲的組合變形、扭轉與彎曲的組合變形的強度計算。要求學員：

1．說明組合變形的概念和疊加原理；

2．掌握拉伸或壓縮與彎曲的組合變形的強度計算；

3、扭轉與彎曲的組合變形的強度計算；

4．描述偏心壓縮和截面核心，闡述組合變形的普遍情況。

（十五）壓桿穩(wěn)定

本章內(nèi)容主要研究壓桿穩(wěn)定的計算及提高穩(wěn)定性的措施。要求學員：

1．說明壓桿穩(wěn)定概念；

2．掌握細長壓桿臨界載荷的計算即歐拉公式的應用；

3．熟練掌握中、小柔度桿臨界應力的計算及歐拉公式、經(jīng)驗公式的適用范圍；

4．掌握壓桿穩(wěn)定校核；

5．闡述提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

（十六）能量方法

本章內(nèi)容主要研究桿件變形能的計算及其普遍表達形式，闡述卡氏定理和虛功原理，計算桿件位移的單位載荷法和圖乘法。要求學員：

1．說明能量方法的概念；

2．闡述桿件變形能的計算及其普遍表達形式；

3．闡述功的互等定理、位移互等定理、卡氏定理和虛功原理；

4．掌握計算桿件位移的單位載荷法和圖乘法及其應用。

（十七）靜不定結構

本章內(nèi)容主要研究平面桿系靜不定問題的解法。要求學員：

1．說明靜不定結構的概念；

2．掌握用力法解靜不定結構的方法；

3．闡述利用對稱及反對稱性質解靜不定結構的方法；

4．描述連續(xù)梁及三彎矩方程。

（十八）交變應力

本章內(nèi)容主要研究構件在交變應力作用下的疲勞強度計算。要求學員：

1．說明交變應力及疲勞失效的概念，說明循環(huán)應力及其類型；

2．描述S-N曲線和材料的疲勞極限及構件疲勞極限的確定；

3．掌握構件的疲勞強度計算方法；

4．闡述提高構件疲勞強度的措施。