一、课程任务
本课程是成人中专铁道车辆专业的一门专业基础课,主要讲授静力学和材料力学的主要内容,学员学完本课程后应达到以下要求:
1、掌握各种力系的平衡条件。
2、能将一般结构构件简化为力学简图。
3、能分析杆件的内力,并能作出内力图。
4、掌握一般材料主要力学性能。
5、能计算基本变形形式下的的杆件内力和变形。
6、能应用强度条件进行强度计算及截面设计,进行刚度校核,以及压杆稳定性的验算。
二、课题及课时分配 |
| 序号 |
课题名称
|
总学时
|
课时分配
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
合计
|
绪论
静力学基础
平面力学
空间力系与重心
摩擦
材料力学的基本概念
杆件的基本变形形式及计算
组合变形
疲劳强度
压杆稳定
复习考试
|
1
10
18
12
4
1
44
10
14
6
10
130
|
讲授
1
4
8
6
2
1
12
6
4
2
46
|
|
|
习题课及训练
2
2
4
|
现场教学
|
大作业及设计
10
10
|
三、课程内容
课题一 绪论
1、工程力学的研究对象及主要任务。
2、工程力学的主要内容及学习方法。
课题二 静力学基本概念
1、静力学的基本概念
2、静力学公理、三力平衡汇交定理。
3、约束与约束反力、分离体与受力图
课题三 平面力系
1、平面汇交力系:平面汇交力系合成与平衡的几何条件和解析条件;平面汇交力系的平衡方程。
2、平面力偶系;力对点之矩;合力矩定理;力偶及其性质;平面力偶系的合成及平衡。
3、平面一般力系:力的平移定理;平面一般力系向一点进行简化;平面一般力系的平衡方程及应用;物体系统的平衡。
课题四 空间力系与重心
1、力在空间直角坐标轴上的投影及力对轴的矩。
2、空间任意力系的平衡方程及空间任意力系的平面解法。
3、空间平行力系的中心及物体重心。
课题五 摩擦
1、滑动摩擦:静止时的摩擦、最大静摩擦力、静摩擦定律、动摩擦与动摩擦定律。
2、摩擦角与自锁、考虑摩擦时的平衡问题。
课题六 材料力学的基本概念
1、变形固体的概念,材料力学的基本假定。
2、杆件的基本变形形式。
课题七 杆件的基本变形及计算
1、拉伸和压缩:轴向拉伸和压缩时内力及轴力图;应力的概念;轴向拉伸和压缩时横截面上的应力及强度计算;轴向拉伸和压缩时的变形;纵向变形、线应变、虎克定律、弹性模量、横向线应变、泊松比;材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能。
2、剪切和挤压:剪切和挤压的概念;剪切和挤压的实用计算;剪应变、剪切虎克定律。
3、扭转:圆轴扭转的概念,外力偶矩、扭矩和扭矩图,圆轴扭转时的计算。
4、截面的几何性质:静矩概念,惯性矩概念,平面简单图形的惯性矩计算。
5、平面弯曲:平面弯曲的概念;梁的计算简图,梁弯曲时的内力;剪力图和弯矩图;弯矩、剪力与分布载荷集度间的关系;梁弯曲时横截面上的正应力计算;正应力强度条件;梁弯曲时剪应力;矩形截面梁弯曲时的剪应力计算;剪应力强度条件;提高弯曲强度的措施。
课题八 组合变形
1、组合变形概念。
2、弯曲和拉伸(压缩)组合变形的强度计算。
3、圆轴弯曲和扭转组合变形的强度计算。
课题九 疲劳强度
1、交变应力和疲劳破坏,交变应力的循环特征。材料的持久极限及影响构件持久极限的因素。
2、转轴疲劳强度校核。
课题十 压杆稳定
1、压杆稳定的概念。
2、细长压杆稳定的临界应力,欧拉公式及适用范围。
3、压杆稳定校核。
四、实践性教学安排 |
|
课题
|
实践性教学项目
|
课时数
|
基本要求
|
场地与设备
|
|
7
|
拉伸实验
|
4
|
掌握低碳钢拉伸时的屈服极限,延伸率和断面收缩率的测定,绘制P-△L曲线。
|
万能试验机,千分尺,低碳钢试件 |
|
7
|
扭转实验 |
2
|
掌握低碳钢的剪切屈服极限,剪切强度极限的测定,并观察扭转变形及破坏形式。
|
扭转实验机,千分尺、卡尺、低碳钢试件 |
|
7
|
弯曲实验 |
2
|
掌握用电测法测定矫形截面梁在弯曲时的正应力数值及其分布规律。 |
万能实验机,电阻应变仪、平衡箱、钢制矩形截面梁。 |
|
五、大纲说明
本大纲是针对成人教育特点而编写的,以基本知识和基本技能为主要内容,即考虑到课程的系统、连续性,又强调了针对性和实用性。 |