机械工程力学教学大纲报教务

〈〈机械工程力学》教学大纲一、课程的性质和任务机械工程力学是运用力学的最基本原理，研究机械零部件在载荷等因素作用下的平衡规律、运动规律和承载能力的一门课程，是中等职业学校机械工程类各专业必修的一门技术基础课。

本课程的任务是使学生掌握机械工程力学的基础知识和基本技能；培养学生的力学素质；学会运用力学的基本原理解决工程中简单的力学问题；为学习后续课程和继续深造提供必要的基础，同时注意培养学生正确的思想方法和工作方法。

二、课程的教学目标㈠知识目标1. 理解并掌握机械工程力学的基本概念、基本原理与基本方法及其适用范围。

2. 学会应用机械工程力学的基本知识分析和解决工程中简单的力学问题。

3. 掌握简单的机械工程力学实验知识。

㈡能力目标1. 初步具备对机械零部件进行受力分析的能力。

2. 应用力学基本知识通过观察和比较、分析和综合，具备对机械零部件的强度、刚度、稳定性问题作出正确判断的能力。

3. 具备对机械零部件的受力状态和内力分布进行图形表达的能力。

4. 初步掌握机械零部件承载能力的计算方法。

5. 对机械零部件的简单力学问题具有定性分析的能力。

6. 具备测试材料力学性质的初步能力。

㈢品格目标1. 要将思想教育渗透到具体的教学活动中，密切联系生活实际、工程实际，学会用力学方法观察分析有关工程中的力学问题，培养学生的科学精神。

2. 教育学生在学习力学的过程中，注意处理好理论与实践的关系，培养学生理论联系实际的学风。

三、教学内容和教学要求绪论机械工程中的力学问题：机械零部件的受力、运动和承载能力。

机械工程力学课程的性质、任务和主要内容。

机械工程力学的研究对象：杆件。

机械工程力学研究的模型：刚体与变形体；分布力与集中力。

第一篇静力分析引言本篇的内容：机械零部件的受力分析、平衡条件及其应用1. 静力分析基础力的投影［掌握］。

合力投影定理及其应用［理解］。

力对点之矩［掌握］。

合力矩定理［掌握］。

力偶和力偶矩［理解］。

力偶的性质［掌握］。

力的平移定理［理解］物体重心的概念、重心位置坐标公式［了解］。

*确定重心位置的方法［了解］。

形心的概念、形心位置坐标公式［了解］。

组合图形形心坐标的概念［了解］。

约束和约束力的概念［理解］。

主动力的概念［了解］。

约束的基本类型及约束力的特点［掌握］。

实践与认识㈠［理解］。

机械零部件的受力分析：分离体［理解］。

受力图［掌握］。

2. 平衡方程及其应用平面一般力系的简化。

平面一般力系的平衡方程及其应用［掌握］。

平面一般力系平衡方程的其他形式［理解］。

平面特殊力系的平衡方程［理解］。

*机械工程中的摩擦与自锁问题［了解］:摩擦角、自锁及其实例。

简单轮轴类零部件的受力分析［理解］。

*斜齿轮或锥齿轮轴的受力分析［了解］。

3. 内力计算截面法和杆件内力的概念［了解］。

杆件拉伸和压缩时的轴力图［理解］。

圆轴扭转时的扭矩图［理解］。

梁弯曲时的剪力图与弯矩图［掌握］。

第二篇机械零部件的承载能力引言本篇内容：机械零部件的承载能力。

4. 材料失效与零部件失效应力、应变的概念［理解］。

拉压杆横截面上的应力分布及计算公式。

材料在轴向载荷作用下的力学性能：低碳钢的拉伸实验［了解］。

应力一应变曲线及其各阶段的特点、强度指标、塑性指标［理解］。

低碳钢压缩时的力学性能［理解］。

铸铁拉伸和压缩时的力学性能［理解］。

材料的两种典型失效形式［理解］。

许用应力和安全因数［理解］。

应力集中的概念［了解］。

低碳钢和铸铁拉（压）力学性能的测定实验［理解］:一种常用万能材料实验机简介，实验步骤，实验结果分析。

5. 零部件的强度条件拉压杆的强度条件及其应用［掌握］。

联接件的工程实用计算［理解］。

梁弯曲时的中性层与中性轴［理解］。

梁横截面正应力分布规律［理解］。

梁的正应力计算公式及其适用条件［理解］。

简单截面的二次矩和抗弯截面系数［理解］。

梁正应力强度条件及其应用［掌握］。

提高梁弯曲强度的措施［掌握］。

圆轴扭转时横截面上切应力分布［理解］。

圆轴扭转时横截面切应力公式及其适用条件［理解］。

圆轴扭转的强度条件及其应用［掌握］。

圆轴弯曲与扭转组合变形的强度条件［掌握］。

交变应力的概念［了解］。

疲劳失效的特点及其原因简析［了解］。

材料的持久极限［理解］。

*影响持久极限的主要因素［理解］。

提高疲劳强度的措施［理解］。

弯曲正应力电测实验［理解］:电阻应变片和一种常用电阻应变仪简介，实验步骤，实验结果分析。

低碳钢和铸铁的扭转破坏实验［理解］:一种常用扭转试验机简介，实验步骤，实验结果分析。

6. 杆件的变形和刚度条件拉压杆的变形［理解］。

胡克定律［理解］。

弹性模量E［理解］。

泊松比K［了解］。

拉压杆的刚度［了解］。

圆轴扭转时的变形：相对扭转角［理解］。

单位长度相对扭转角［理解］。

圆轴的刚度［了解］。

圆轴扭转的刚度条件［理解］。

剪切胡克定律、切变模量，E、G、关系式［了解］。

钢材、铸铁和常用复合材料单层板的弹性常数E、G、的比较［了解］。

梁弯曲时的变形：挠度、转角［理解］。

挠曲线方程［理解］。

梁的抗弯刚度［了解］。

梁的变形一览表［了解］。

叠加法计算梁的挠度和转角［理解］。

梁的刚度条件［理解］。

提高梁刚度的措施［掌握］。

7. 压杆的稳定条件压杆稳定和不稳定的概念［了解］。

临界力、临界应力、柔度的概念［理解］。

三类不同压杆的区分［理解］。

三类压杆的临界应力计算公式［掌握］。

压杆的稳定性校核（安全因数法）［掌握］。

提高压杆稳定性的措施［理解］。

第三篇运动分析初步引言本篇内容：运动分析初步。

8. 运动形式概述点的运动形式［了解］。

冈咻平移［了解］。

冈咻定轴转动［理解］。

刚体的平面运动［了解］。

9. 刚体绕定轴转动的运动分析点的速度与加速度计算［理解］。

角速度、角加速度概念［理解］。

转动刚体上各点的速度与加速度［理解］。

习题课物体的受力分析与受力图。

平面力系平衡方程的应用。

梁的剪力图与弯矩图。

构件的强度计算。

四、实践教学环节（一）约束的认识常见的约束及受力特点（实物模型、多媒体课件、录像）（二）机械中的典型机构与零部件的认识。

机械中的典型机构与零部件的受力特点。

实验课低碳钢、铸铁的拉伸实验。

圆轴（低碳钢、铸铁）扭转破坏实验。

梁弯曲正应力电测实验。

疲劳实验演示（可用仿真实验软件）。

五、说明2. 教学建议1）教学组织方式讲课以班级为主要组织方式。

建议每星期安排一次课外辅导，以加强师生问的沟通, 亦利于对有困难的学生加强辅导。

习题课可以班级为单位，亦可先以小组形式组织探讨，再集中讲解，实验课建议以4~5人为一组，使每个学生都有动手操作的机会。

可采用仿真实验软件进行实验教学，建议每人一机（亦可轮流分批进行）。

实践与认识课是沟通基础知识与工程实际的重要环节，不可忽视，须强调人人参加,人人动手参与，并写出认识报告。

2）教学方法讲课应采取启发式教学。

提倡运用现代化的教育技术，大力推广计算机辅助分析软件及训练型教学软件。

应提倡小组工作式，展开学生互教互帮活动。

习题课开设的主旨在于使学生进一步掌握力学原理和方法，提高其分析问题和解决问题的能力，建议选择典型例题，或就学生易错易混淆的问题组织探讨和讲评。

实验课要争取人人动手，培养实验操作能力和养成认真负责的工作作风，督促其独立地完成实验报告，以利培养撰写相关技术文件的初步能力。

部分实验可采用计算机仿真实验软件，提高实验的质量和效率。

3）考核方式采用平时考核与期末考试相结合的办法。

平时考核可以是小型测验，也可以通过课堂提问、作业进行。

期末考试主要考核学生对基本知识的理解、掌握的程度以及分析能力、作图能力和简单计算能力等。

实践性教育环节中，实验、实践与认识、计算机操作课三部分可由实验报告、认识报告和计算机作业给予综合评价。

3. 与相关课程的衔接本课程的先修课程是中职数学和物理。

4. 本大纲适用于初中毕业后三年制中等职业学校机械工程类各专业，教学总学时数建议为70学时。

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