力学实验教学大纲

力学实验教学大纲
力学实验教学大纲

普通物理实验(力学)教学大纲

(物理系物理教育专业用)

实验目的:本课程是对理科学生进行科学实验训练的一门必修课程,通过本课程的学习,

使学生了解科学实验的主要过程与基本方法,培养学生熟练、扎实的实验基本知识、方法和技能,培养学生良好的科学素质,创新精神和实践能力,为今后的学习和工作奠定基础。

基本要求:本课程要求学生对基本物理现象进行观察和研究,学习基本物理量的测量方

法,学习常用测量仪器的结构原理和测量方法,提高学生的基本实验能力、分析能力、表达能力和综合设计能力。通过完成一定数量的力学、热学实验,应达到如下要求:

1、掌握常用基本物理实验仪器的原理和性能,学会正确使用、调节和读数。

2、了解一些物理量的测量方法,知道如何根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器、设

备,如何减少实验误差。学会对实验进行误差分析和不确定度评定的基本方法,正确运用有效数字,学会定性判断和定量估算实验结果的可靠性。

3、养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,特别是严肃认真对待实验数据,杜绝弄虚作假,树立实事求是的科学态度和道德。

第一部分力学实验(36 学时)

绪论(误差理论) 4 学时

实验一长度测量

要求:练习使用测长度的几种仪器;做好实验记录和计算不确定度。

实验类型:验证实验

学时分配: 2 学时

实验二自由落体运动

要求:学习用自由落下的物体测量重力加速度,对组合测量进行数据处理。

实验类型:验证实验

学时分配: 2 学时

实验三密度的测量

要求:熟习物质密度的测量方法,测定规则和不规则物体的密度。

实验类型:验证实验

学时分配: 2 学时

实验四倾斜气垫导轨上滑块运动的研究

要求:用倾斜气垫导轨测定重力加速度,分析和修正实验中的部分系统误差分量。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验五阻尼振动

要求:观察弹簧振子在有阻尼情况下的振动,测定表征阻尼振动特征的一些参量,利用动态法测定

滑块和导轨之间的粘性阻尼常量。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验六单摆

要求:使用停表和米尺测单摆周期和长度,求出当地重力加速度g 值,考查单摆的系统误差对测重

力加速度的影响。

实验类型:验证实验

分配学时: 2 学时

实验七杨氏弹性模量测量

要求:用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆的原理并掌握使用方法。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验八转动惯量的测定

要求:测量不同形状物体的转动惯量。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验九弦振动的研究

要求:观察弦振动时形成的驻波,测量均匀弦线上横波的传播速度及均匀弦线的线密度。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验十复摆振动的研究

要求:考查复摆振动时振动周期与质心到支点距离的关系,测出重力加速度、回转半径和转动惯量。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验十一牛顿第二定律的验证

要求:学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律

实验类型:验证实验

学时分配: 2 学时

实验十二弹簧振子的研究

要求:研究弹簧本身质量对振动的影响

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

实验十三碰撞实验

要求:验证动量守恒定理,了解非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。

实验类型:验证实验

分配学时: 2 学时

实验十四惯性秤

要求:掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法,了解仪器的定标和使用。

实验类型:综合实验

学时分配: 2 学时

弹性力学教学大纲

课程编号:05z8514 弹性力学Theory of Elasticity 学分学时:3/48 先修课程: 高等数学;线性代数;理论力学;材料力学 一、课程教学目标 《弹性力学》是航空、航天结构强度和力学专业的重要专业基础课程,是固体力学的一个分支。主要研究弹性体受外力作用或温度改变等原因而产生的应力、位移和变形。弹性力学的任务是分析各种结构或其构件在弹性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。本课程的主要研究对象为非杆状结构,如板、壳以及其它实体结构。通过本课程的学习可为进一步学习力学类和相关工程类的后续课程打下坚实的力学基础。 二、教学内容及基本要求 1. 绪论(2学时) 弹性力学的发展史;研究内容;基本假设;矢量、张量基本知识。 2. 应力理论(4学时) 内力和应力;斜面应力公式;应力分量转换公式;主应力、应力不变量;最大剪应力;应力偏量;平衡微分方程。 3. 应变理论(4学时) 位移和变形;几何方程;转动张量;主应变和应变不变量;变形协调方程;位移场的单值条件;由应变求位移。 4. 本构关系(2学时) 热力学定律与应变能;本构关系;具有弹性对称面的弹性材料的本构关系;各向同性弹性材料的弹性常数;各向同性弹性材料的应变能密度 5. 弹性理论的建立与一般原理(4学时) 弹性力学基本方程和边界条件;位移解法和拉梅方程;应力解法与变形协调方程;叠加原理;解的唯一性原理;圣维南原理。 6.柱形杆问题(4学时) 圣维南问题;柱形扭转问题的基本解法;反逆法与半逆法,扭转问题解例;薄膜比拟;*柱形杆的一般弯曲。 7.平面问题(12学时) 平面问题及其分类;平面问题的基本解法;应力函数的性质;直角坐标解例(矩形梁的纯弯曲、简支梁受均布载荷和任意分布载荷);极坐标中的平面问题基本方程;轴对称问题(均匀圆筒或圆环、纯弯的曲梁、压力隧洞);非轴对称问题(小圆孔应力集中、楔体问题);关于解和解法的讨论。 8. 空间问题(2学时) 基本方程及求解方法;空间轴对称和球对称问题的基本方程;半空间体受重力及均布压力;半空间体在边界上受法向集中力;空心球受内压作用问题。 9.能量原理与变分法(6学时) 弹性体的变形比能与形变势能;变分法;位移变分方程;位移变分法;位移变分法应用于平面问题;应力变分方程与极小余能原理;应力变分法;应力变分法应用于平面问题;应力变分法应用于扭转问题。 10.复变函数解法或薄板弯曲(4学时)

高等土力学课程简介和教学大纲

Advanced soil mechanics Course No.: Course name: Advanced soil mechanics Class hours per week: 4 Credits: 2.0 Course type: Optional Prerequisite course:Engineering geology, Soil mechanics Teaching object: civil engineering Teaching method: multimedia and blackboard Teaching target and fundamental review: Understanding of the main differences in terms of engineering behaviour of soils in comparison to other civil engineering materials. This will include: the application of mechanics to a particulate media, understanding the importance of fluid flow and fluid pressure between particles in influencing the behaviour of soils. Understanding the development and application of soil behavioural models. Applying soil models in order to understand the behaviour of slopes, shallow foundations, and retaining walls. Course introduction: This course identifies the important aspects of soils which makes them different to other engineering materials, and thus introduces concepts that allow the appropriate modelling of the behaviour of soils, especially pore water pressure, permeability, and the influence of void ratio on the engineering behaviour of soils. These elements connected in order to show the development of soil behavioural models including Cam-clay, and Cam-clay based models. The final section of the course will show the application of basic soil mechanics methods for the purpose of solving typical engineering problems. Main contents and time quotient: Section 1: soil classification and behaviour 2 hours Section 2: permeability and fluid flow 4 hours Section 3: consolidation and settlement solutions 4 hours 10 hours Section 4: stress, strain, and strength; traditional solutions to critical state theory Section 5: slope stability and analysis 4 hours Section 6: K0 concepts, lateral earth pressures, and 4 hours retaining wall design Section 7: bearing capacity and foundation design 4 hours Tutorial Sheets: One sheet per week, 3-6 problems per sheet. Final Examination: Closed-book Grading Scale: Tutorial Sheets 30% Final Examination 70% Recommended reference book: 1.Barnes, G., 2010, Soil Mechanics principles and practice. Palgrave Macmillan; 3rd Edition 549pp. Additional Reading Material: 1.Permeability and fluid flow: Freeze, R. A. and Cherry, J. A., 1979, Groundwater. Prentice Hall; 1st Edition, 604pp. 2.Consolidation, settlement, bearing capacity and foundation design: Tomlinson, M. J., 2001, Foundation Design and Construction. Prentice Hall; 7th Edition, 569pp.

工程力学大纲

工程力学大纲 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《工程力学》教学大纲 【课程编码】JZZB0030 【课程名称】工程力学 【英文名称】Engineering Mechanics 【总学时】68 【学分】4 【理论学时】62 【实验、实践学时】6 【课程类别】专业必修 【适用专业】土木工程、工程管理、给排水工程 【课程性质、目标和要求】 (课程性质)工程力学是一门专业技术基础课,是工程类专业的必修课。是《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢结构》等专业课程的基础,是所有结构计算的基础。包括两部分内容:理论力学和材料力学。 (教学目标)通过教学,使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律及其研究方法,并能初步运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象,进而予以解决;学生应具有工程构件强度、刚度和稳定性的概念及计算能力;掌握杆件结构的计算原理和方法,了解本专业有关结构的受力特性,为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础,培养结构分析与计算等方面的能力。 (教学要求) (1)具有把简单的实际问题抽象为力学模型的能力。对常用的杆件结构具有选择计算简图的能力。 (2)对简单的物体系统能进行受力分析,正确画出其中任一物体的受力图。 (3)能正确地运用各种力系的平衡方程求解物体和简单物体系统的平衡问题(包括考虑摩擦的问题)。 (4)初步获得课程有关的工程概念。提高相应的数字计算能力、文字和图象的表达能力。 (5)熟练运用强度、刚度、稳定性条件对杆件进行校核。 (6)有初步的设计构件的能力。 (7)具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力,具有对计算结果进行校核,对内力分布的合理性作出判断的能力。 (8)掌握本课程实验的基本原理和方法。 (9)初步了解结构计算程序在房屋建筑工程结构中的应用。 【教学内容和要求】 绪论 一、学习目的要求

教学大纲-流体力学

《流体力学》教学大纲 课程编号:081082A 课程类型:专业基础课 总学时:32 讲课学时:32 实验(上机)学时:0 学分:2 适用对象:安全工程 先修课程:高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的教学目标 通过本课程的教学与实践,使学生具备下列能力: 目标1:掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法,并能在工程应用中熟练适用。 目标2:掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 二、课程教学与毕业要求的对应关系 2、课程教学过程与毕业要求的对应关系

四、教学内容 第一章绪论(1.2、2.1) 1.1 概述 流体力学定义、任务、研究方法;学习流体力学的意义;流体力学的发展简史 1.2 流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质 惯性、重力特性、粘性、压缩性。 液体表面张力;表面张力系数,量纲,单位;毛细现象 1.4作用在液体上的力 课程的考核要求:了解流体力学研究任务、研究方法,理解连续介质假设,熟悉流体的主要物理属性,掌握流体力学对力的分类方法。 教学重点、难点:教学重点内容包括连续介质假设的内容,引入假设的优点;流体的粘性及牛顿内摩擦定律;作用于流体上的力。

第二章流体静力学(1.2、2.1) 2.1 静止流体的应力特征 压强定义;静止流体压强特性 2.2静止流体的平衡微分方程 欧拉平衡微分方程;欧拉平衡微分方程综合表达式;等压面 2.3重力作用下的液体的压强分布 水静力学基本方程;有关压强的基本概念 2.4作用于平面上的静水总压力 大小;方向;压力中心 2.5作用于曲面上的静水总压力 水平分力;铅垂分力,压力体;总压力;压力中心 课程的考核要求:熟悉静水压强的两个特征;熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系;熟悉等压面的概念及等压面的特性;灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强;会画静水压强分布图及压力体图;掌握平面及曲面静水总压力的计算方法 教学重点、难点:静水压强分布图的绘制;平面上静水总压力的计算;曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算;曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。 第三章流体动力学基础(1.2、2.1) 3.1描述液体运动的两种方法 拉格朗日法;欧拉法;欧拉变数;时变加速度;位变加速度 3.2研究流体运动的若干基本概念 恒定流与非恒定流;迹线;流线:定义、微分方程、流线性质;质点与控制体概念;元流;总流;过水断面;流量与断面平均流速;均匀流与非均匀流,均匀流定义;均匀流过水断面动水压强特征 3.3流体的连续方程 元流连续方程;总流连续方程 3.4流体的运动微分方程 欧拉运动方程;欧拉运动方程与欧拉平衡方程比较;粘性流体运动微分方程 3.5元流的伯诺里方程 理想流体元流的伯诺里方程;实际流体元流的伯诺里方程;方程表示式的物理意义和几何意义; 3.6实际流体恒定总流的能量方程: 渐变流及其性质;总流的能量方程一般表示式;应用条件;几何意义和物理意义;

天大《弹性理论》教学计划

主 题: 《弹性理论》课程教学大纲 学习时间:整学期 内 容: 《弹性理论》教学大纲 英文名称:A Concise Course in Elasticity 课程类型:学科基础课 适用对象:高等职业教育、高等技术教育、高等教育自学考试、大学工程管理类、土木工程、工程力学等专业学生 建议教材及参考书: 《弹性力学简明教程》 徐芝纶编著。高等教育出版社(第三版) 一、课程的性质、目的和任务 1.课程性质 《弹性理论》是土木工程、水利工程等专业的一门必要的专业基础课。本课程的任务是在理论力学和材料力学等课程的基础上,学习和掌握弹性力学的基本概念、基本方程和基本解法,了解弹性力学的一些问题的基本解答及解决工程实际问题的数值解法。 2.课程的任务 《弹性理论》是土木工程、水利工程等专业的一门必要的专业基础课。本课程的任务是在理论力学和材料力学等课程的基础上,学习和掌握弹性力学的基本概念、基本方程和基本解法,了解弹性力学的一些问题的基本解答及解决工程实际问题的数值解法。通过本课程学习能够进一步理解体力、面力、应力、应变和位移的基本概念,了解弹性力学的基本假定。掌握平面应力问题和平面应变问题的特点,熟悉弹性力学平面问题的基本方程,能正确地列出边界条件,能正确地应用圣维南原理。掌握按应力求解和按位移求解的思路和方法。理解平面问题逆解法和半逆解法的基本思路。通过实例,理解位移单值条件和孔边应力集中等概念。理解变形体虚位移原理,通过平面问题常应变三角形单元的分析,初步掌握有限元法的基本原理及计算步骤。了解空间问题的基本方程和边界条件。同时提高分析能力对工程实际中的弹性力学问题,能够区分空间问题和平面问题,对简单平面问题能建立合理的计算模型。演算能力:(1)能够确定艾雷应力函数中未知部分,计算应力、应变和位移。(2)具有用有限元法计算简单的平面问题的初步能力。 自学能力:(1)具有进一步学习弹性力学其它内容的能力。(2)具有查

《土力学》教学大纲

《土力学》课程教学大纲 一、课程的性质和目的 《土力学》是土木工程专业的专业基础课。开设《土力学》课程的目的,主要是为了使学生掌握土力学的基本概念和基本原理及土力学实验技术,初步了解土力学原理在土木工程中的应用。 二、课程基本要求 通过本课程学习,学生应达到下列要求: 1、了解土的基本性质,理解由于土的特殊性而引起的特殊工程性质以及相应的工程问题。初步掌握土力学实验原理与技术。 2、理解土的固结、压缩以及渗透等基本的力学概念,掌握土的有效应力原理,能够进行地基沉降及固结计算。 3、掌握土的破坏和极限平衡条件,深入理解极限平衡条件在地基承载力、土坡稳定性和土压力问题中的应用。掌握地基承载力的确定方法、土坡稳定性分析常用的瑞典条分法、土压力计算的基本原理与方法。 三、课程教学基本内容(44学时) 该课程主要讲述土的基本物理性质,土的固结、压缩以及渗透理论,土的强度破坏理论和极限平衡条件,地基承载力的确定、土压力和土坡稳定性的计算问题。 (一)土的物理性质及工程分类(6学时) 1. 土的生成、特点;土三相(土粒、水、气)组成、土的颗粒级配曲线(2学时) 2 土的物理状态;(3学时) 3土的结构;土的分类;土的压实性(2学时) (二) 土的渗透性和渗流问题(2学时) 1渗透定律、渗透系数(1学时) 2渗透力及临界梯度; (1学时) (三) 土体中的应力计算(8学时) 1土的应力状态土体的自重应力计算;(2学时) 2附加应力计算;基底接触压力计算(2学时) 3 有效应力原理;(2学时)

4 孔压系数,应力路径;(2学时) (四) 土的压缩性(7学时) 1土的压缩性(2学时) 2 地基沉降计算(压缩层厚确定、分层)(2学时) 3饱和粘土地基一维渗透固结理论;(2学时) 4地基的容许沉降量及措施(1学时) (五)土的抗剪强度(6学时) 1库仑定律、土中一点应力的极限平衡方程;(2学时) 2土抗剪强度试验方法;土抗剪强度机理及影响因素;(2学时) 3 各类抗剪强度指标;(2学时) (六) 挡土结构物上的土压力(6学时) 1土压力的概念, 静止土压力(2学时) 2 朗肯土压力计算, 几种常见主动土压力计算(2学时) 3 库仑土压力;朗肯理论与库仑理论比较(2学时) (七)土坡稳定分析(4学时) 1土坡稳定的概念,无粘性土坡稳定分析;(2学时) 2粘性土坡的稳定分析(条分法)(2学时) (八)地基承载力(4学时) 1 地基变形失稳形式;(2学时) 2地基容许承载力的确定。(2学时) 四、实验内容(12学时) 1 筛分试验:土级配曲线绘制及级配状态分析(2学时) 2 土界限含水量的测定:液限、塑限的测定方法及应用目的(4学时) 3 土的压缩试验:e~p曲线测定、压缩系数、压缩模量计算(4学时) 4 抗剪强度试验:强度指标c、φ的确定(2学时) 五、先修课程要求 高等数学、材料力学、水力学,建筑材料 六、教材及教学参考书 《土力学》,梁钟琪主编,中国铁道出版社

《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲 课程代码:070407 课程性质:专业必修总学时:32 学时 总学分:2 开课学期: 5 适用专业:化学工程与工艺 先修课程:机械制图、化工原理后续课程:化学反应工程大纲执笔人:FGFG 参加人:FGFHHH 审核人:FGFD 编写时间:2012 年8 月 编写依据:化学工程与工艺专业人才培养方案(2010 )年版 一、课程介绍 工程力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。综合了《理论力学》、《材料力学》、《金属学》、《机械设计》、《化工容器与设备》多门课程的部分内容,是一门多学科、理论与实用并重的机械类教学课程。这门课程有利于非机械类专业学生综合能力的培养,而又无须设置多门课程,比较符合培养复合型人才的需要,所以继化工工艺专业之后,像轻工、食品、制药、环保、能源等非机械类专业,也在开设类似或相同的课程。通过本课程的教学,使学生掌握杆件、平板、回转形壳体的基础力学理论和金属材料的基础知识,具备设计、使用和管理中、低压压力容器与化工设备的能力。 二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用 工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。它不仅是工科专业重要的技术基础课,而且是能够直接用于工程实际的技术学科。通过本课程的学习,可以开发学生的智力,培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力,并为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。 化工、生物、轻工、食品及制药等工艺过程需要由设备来完成物料的粉碎、混合、储存、分离、传热、反应等操作。化工设备是化工、生物等工艺流程中的重要组成部分。所以,本课程是化工、生物等专业的专业课的基础。 三、本课程教学所要达到的基本目标 通过本课程的学习,使学生能够了解工程力学的基础知识,初步掌握它们在石油,化工中的基本应用,培养学生工程实践能力和创新能力,拓宽知识面,使学生进一步了解本课程。四、学生学习本课程应掌握的方法与技能 通过本门课的学习,要求学生了解内、外压容器的设计原则,掌握中、低压设计的一般方法,能准确为容器选配法兰、支座、人孔等零部件及标准件,了解塔设备、换热设备的工作原理与结构之间的关系,具备对塔设备和换热设备进行机械设计及校核的能力。 五、本课程与其他课程的联系与分工 化工机械基础是化学工程与工艺专业及应用化学等专业的一门重要专业技术基础课,是学习后续课程如化学反应工程、化工分离过程、化工工艺学的重要基础。 六、本课程的教学内容与目的要求 【第一章】物理的受力分析及其平衡条件(4学时) 1、教学目的和要求:了解如何从构件所受的已知外力求取未知外力。解决这个问题的步骤:第一步是通过受力分析,确定未知的约束反力力线方位;第二步是研究物体的受力平衡规律,利用这一规律求取未知外力。 2、教学内容: (1)力的概念及其性质 (2)刚体的受力分析 (3)平面汇交力系的简化与平衡 (4)力矩、力偶、力的平移定理

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 “流体力学”作为环境工程专业的专业基础课,是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。学生通过该课程的学习,掌握流体的基本性质,流体静止与运动的规律及流体与边界的相互作用、明渠流、管流、堰流等知识,具备流体计算(水力计算)的基本技能,为解决环境工程专业中的相关流体力学问题奠定基础。 本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5和6。 三、学时分配 教学课时分配

四、教学内容及教学要求 绪论 第一节流体力学的任务和发展简史 第二节连续介质假定与流体的主要物理性质 1. 连续介质假设 2. 流体的主要物理性质 习题要点:牛顿内摩擦定律的理解与应用 第三节作用在流体上的力 习题要点:质量力与表面力的概念 第四节流体力学的研究方法 本章重点、难点:黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。 本章教学要求:了解流体力学的发展简史,了解本课程在专业及工程中的应用;掌握流体主要物理性质,特别是黏性和牛顿内摩擦定律;理解作用在流体上的力;掌握连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念;了解研究流体运动规律的一般方法。 第一章流体静力学 第一节流体静压强特性 第二节流体平衡微分方程 1. 流体平衡微分方程 2. 流体平衡微分方程的积分 3. 等压面 习题要点:流体平衡微分方程的推导 第三节流体静力学基本方程 1. 流体静力学基本方程

2. 压强的表示方法 3.测压计 习题要点:流体静力学基本方程的应用,压强表示与计算 第四节液体的相对平衡 1. 液体的相对平衡 2. 液体的相对平衡在生产中的应用 习题要点:等压面方程,压强分布规律 第五节作用在平面上的液体总压力 1. 图解法 2. 解析法 习题要点:平面静水总压力的计算 第六节作用在曲面上的液体总压力 习题要点:曲面静水总压力的计算 本章重点、难点:静压强及其特性,点压强的计算,静压强分布图,压力体图,作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力,流体平衡微分方程的建立与应用。 本章教学要求:理解流体静压强的概念;掌握静水压强的特性,压强的表示方法及计量单位;掌握流体微分方程及其物理意义;掌握液柱式测压仪的基本原理;熟练掌握平衡流体静压强的分布规律及点压强的计算方法;掌握作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力的计算。 第二章流体动力学基础 第一节描述流体运动的二种方法 1. 拉格朗日法 2. 欧拉法 3. 流线迹线脉线 习题要点:流线与迹线方程求解 第二节描述流体运动的概念 习题要点:掌握流体运动的概念 第三节流体运动的类型 习题要点:掌握流体运动类型及其特性 第四节流体运动的连续性方程

《弹性力学》课程教学大纲

《弹性力学》教学大纲 课程代码:101000151a 课程英文名称:Theory of Elasticity 课程性质:专业选修课 适用专业:土木工程专业 总学时数:30 其中:讲课学时:30 实验学时:0 总学分数:2 编写人:审定人: 一、课程简介 (一)课程教学目的与任务 本课程是土木工程专业限定选修的一门专业基础课。本课程的教学目的,是使学生在理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握弹性力学的基本概念、基本原理和基本方法,了解弹性体简单的计算方法和有关解答,提高分析与计算的能力,为学习有关专业课程打下初步的弹性力学基础。 (二)课程教学的总体要求 1、理解弹性力学的基本假定,进一步理解体力、面力、应力、应变和位移的基本概念,熟悉记号和符号的有关规定。 2、掌握平面应力问题和平面应变问题的特点,熟悉平面问题的基本方程,了解按应力求解平面问题的基本思路和步骤。 3、能正确写出边界条件,能正确理解和应用圣维南原理。 4、通过实例,了解平面问题逆解法和半逆解法的基本思路。 5、通过实例,掌握弹性力学平面问题的极坐标解答。 6、通过实例,理解位移单值条件和孔边应力集中等概念。 7、了解差分法在弹性力学平面问题中的应用。 8、理解有限单元法的基本概念及原理,通过平面问题常应变三角形单元的应用,了解有限单元法的计算步骤。 (三)课程的基本内容 1、绪论 2、平面问题的基本理论 3、平面问题的直角坐标解答 4、平面问题的极坐标解答 5、用差分法解平面问题 6、用有限单元法解平面问题 (四)先修课程及后续课程 先修课程:高等数学、理论力学、材料力学、结构力学

二、课程教学总体安排 (一)学时分配建议表 (二)推荐教材及参考书目 1、教材 徐芝纶.《弹性力学简明教程》(第四版),高等教育出版社,2013年6月。 2、参考书目 (1)王润富.弹性力学简明教程学习指导【M】.北京:高等教育出版社,2004. (2)卓家寿. 弹性力学中的有限元法【M】.北京:高等教育出版社,1987 (3)吴家龙. 弹性力学【M】.北京:高等教育出版社,2001 (4)杨桂通. 弹性力学【M】.北京:高等教育出版社,1998 (5)王建学,徐秉业.弹性力学【M】.北京:清华大学出版社,2007. (6)王敏中, 王炜, 武际可. 弹性力学教程【M】. 北京:北京大学出版社, 2002 (7)陆明万, 罗学富. 弹性理论基础【M】. 北京:清华大学出版社,1990 (三)课程考核方式 1、考核方式 考查 2、成绩构成 考试成绩占80%,平时作业占10%,平时考勤占10%。 三、课程教学内容及基本要求 (一)绪论(1 学时) 1、教学目的 (1)熟练掌握弹性力学的基本假定、体力、面力、应力、应变和位移的基本概念;(2)掌握记号和符号的有关规定。 2、教学重点与难点

《土力学与地基基础》教学大纲

《土力学与地基基础》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务 《土力学与地基基础》是建筑设计业的选修课程,它以土力学的基本理论为基础,研究土力学的基础理论及其在地基与基础工程设计与计算中的应用的一门学科,是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土建类专业课程。 二、教学基本要求 了解土力学的基本概念和基础理论,理解一般地基基础设计的理论和方法。掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法,并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般地基基础的设计,为今后的工作打下坚实基础 第一章土的物理性质与工程分类 2学时 本章教学目的和要求: 了解土的成因、结构、构造、组成、软弱地基等概念,讨论了土的三相比例关系、土的物理性质指标、土的物理状态指标、土的工程特性、岩土的工程分类与野外鉴别以及软弱地基的处理原理与方法。 教学重点:土的成因、结构、构造、工程特性等概念,土的组成对土体性质的影响,土的物理性质指标、物理状态指标及其在工程中的应用,岩土的工程分类。 教学难点:地基处理方法的分类、工作原理、适用范围以及设计、施工要点,本地区常用地基处理方法的基本原理、适用范围、设计与施工要点。 第一节土的成因与组成

一、土的成因 二、土的组成 第二节土的物理性质指标 一、土的三相简图 二、试验指标(基本指标) 三、导出指标(换算指标) 第三节土的物理状态指标与工程特性 一、黏性土的物理状态指标 二、粉土的物理状态指标 三、无黏性土的物理状态指标 四、土的工程特性 第四节建筑地基岩土的工程分类与野外鉴别 一、建筑地基岩土的工程分类 二、岩土的野外鉴别方法 第五节软弱地基处理 一、概述 二、机械压实法 三、强夯法 四、换土垫层法 五、预压排水固结法 六、挤密法和振冲法 七、化学加固法 八、托换法 第二章地基中应力计算 6学时 本章教学目的和要求: 本章主要讨论自重应力、基底压力、基底附加压力与地基中附加应力的概念;土中附加应力与地基变形的关系;自重应力与附加应力在地基中的分布规律。 教学重点:土的自重应力计算方法及其分布规律;轴心受压及单向偏心受压状态下基底压力与基底附加压力的计算及其分布形态;均布矩形荷载以及均布条形荷载作用下地基中附加应力的计算方法。 教学难点:角点法计算均布荷载作用下矩形基础任意点下的附加应力;均布条形荷载作用下条形基础(平面问题)任意点下的附加应力。 第一节概述 一、土的自重应力 二、竖向自重应力的计算 三、水平自重应力的计算 四、地下水和不透水层对自重应力的影响 第三节基底压力 一、基底压力的分布 二、基底压力的简化计算 三、基底附加压力 第四节地基中竖向附加应力

《工程力学》教学大纲

(同名《工程力学》教学大纲 21574)

《工程力学》教学大纲 一、说明 1、本课程的性质和内容 本课程是一门与工程技术密切联系的技术基础课,机械工程及众多相关工程都离不开工程力学,本课程具有很强的实用性。 本课程的主要内容包括理论力学和材料力学两部分。 2、课程的任务和要求 本课程的任务:使学生掌握一定的工程力学知识,能正确地使用、安装、维护各类机械,从而提高操作技术和生产技能,并能分析和解决生产实际中有关力学的简单问题。 本课程的基本要求:根据构件的受力情况,合理地设计或选用构件,使机械安全、可靠地工作。 3、教师在本课程的教学活动中,应注意理论与实际相结合,注重培养学生分析问题和解决问题的能力,注意本课程与有关专业课之间的联系。 二、教学要求 第一篇理论力学 1、初步培养从从简单的实际问题中提出理论力学(静力学)问题, 从而抽象出静力学模型的能力,掌握简单物体的受力分析方法,并正确地画出研究对象的受力图。 2、明确力、平衡、刚体和约束等基本概念,掌握静力学四个公理所概括的力

的基本性质,掌握力偶的性质及其作用效应,能熟练地计算力在坐标轴上的投影和力对点的矩。 3、能正确地运用平衡条件求解简单的静力学平衡问题。 第一章静力学基础 1、明确力的概念、刚体概念和平衡的概念。 2、掌握力的基本性质——静力学公理及其推论。 3、掌握几种基本类型约束的构造、特性及约束反力的方向。 4、掌握物体受力的分析方法。 第二章平面汇交力系 1、掌握平面汇交力系合成的方法与平衡条件。 2、掌握力的分解方法和力在坐标轴上投影的方法。 3、熟练运用平衡的解析条件及平衡方程,解决平面汇交力系作用下物体的平衡问题。 第三章力矩和力偶 1、明确力对点的矩的概念及力偶的概念。 2、掌握合力矩定理及力矩平衡条件。 3、理解平面力偶的等效条件;掌握平面力偶系的合成与平衡条件 4、了解力的平移定理。 第四章平面任意力系

材料力学教学大纲(土木工程专业2014年)

《材料力学》课程教学大纲 课程英文名称:Mechanics of Materials 课程代码:110000103 课程性质:学科基础课 适用专业:土木工程专业 总学时数:64 其中讲课学时:58 实验学时:6 总学分数:4 编写人:胡玮军审定人:袁文华 一、课程简介 (一)课程教学目的与任务: 本课程的教学目的:要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念,掌握杆件计算必要的理论知识和比较熟练的计算能力,具有一定的工程问题的分析能力和初步的实验能力。 本课程的教学任务:通过课堂教学和实践性教学环节相结合,强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握。要求学生对各种杆件的强度、刚度和压杆稳定性的基本问题能够熟练地分析和计算。以培养学生熟练运用所学知识解决实际问题的能力。 (二)课程教学的总体要求 1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2、具有对工程结构物中的部件和物体简化为力学简图的初步能力。 3、能够熟练地分析杆件在拉(压)、扭、弯时的内力,并正确做出相应的内力图。 4、能够熟练分析杆件的应力、位移、进行强度和刚度计算,并会解一次超静定问题。 5、对应力状态理论和强度理论有明确的认识,并能将其应用于变形杆件的强度计算。 6、对压杆的稳定性概念有明确认识,会计算轴向压杆的临界应力,并进行稳定性校核。 7、对能量法的有关基本原理有明确认识,并能熟练掌握一种计算位移的能量方法。 (三)课程的基本内容 研究的主要内容为:材料力学基本概念与假设,轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲时的内力、应力和位移计算,截面几何性质,应力与应变分析,强度理论,组合变形,剪切与连接件的实用计算,压杆稳定,能量法等。 (四)先学课程及后续课程 先学课程:《高等数学》、《大学物理》、《理论力学》;后续课程:《弹性力学》《结构力学》、《钢结构》、《钢筋混凝土结构》。 二、课程教学总体安排 (一)学时分配建议表

《工程力学》课程教学大纲.

《工程力学》课程教学大纲 课程代码:210305 课程名称:工程力学/Engineering Mechanics 学时/学分:96 / 6 先修课程:《高等数学》、《线性代数》 适用专业:机械设备及自动化、材料成型及控制工程、汽车应用技术、金属材料工程 开课院系:基础教学学院工程力学教学部 开课院系:基础教学学院工程力学教学部 教材:《工程力学教程》西南交大应用力学与工程系编 2004年7月 参考教材:《理论力学》第六版哈尔滨工业大学理力教研室高教社2002年8月教材: 主要参考书:《材料力学》单辉祖高等教育出版社 2004年 4月第二版 《材料力学》刘鸿文高等教育出版社 2004年第四版 一、课程的性质和任务 《工程力学》包括理论力学和材料力学这两门课的主要部分内容,是机电、材料、汽车等工科大学一门重要的技术基础课。它的任务是使学生在学习高等数学、工程制图等课程的基础上,培养学生对简单工程对象正确建立力学模型的能力,对这些力学模型进行静力学,运动学,动力学(包括瞬时与过程)分析和计算的能力;同时对构件的强度、刚度以及稳定性等问题有明确的基本概念和基本计算能力。能利用工程力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。并为后续课程学习、以及从事工程技术工作打下坚实的力学基础。 二、教学内容和基本要求 理论力学内容部分和基本要求: (一)静力学: 力的概念;约束及约束力;物体的受力分析;各种力系的简化与平衡;摩擦和物体的重心。(二)运动学: 描述点的运动方程、在其基础上求点速度和加速度;刚体的平动与定轴转动方程的建立、如何求其速度和加速度;重点讲授点的复合运动和刚体的平面运动。 (三)动力学: 质点运动微分方程,动力学普遍定理应用,惯性力的概念及达朗伯原理。 学完理论力学后,应完整地理解基本内容,掌握基本概念、基本理论和基本方法,并达到下列要求: 1、具有从简单实际问题中提出理论力学问题的初步能力。 2、能选取分离体并正确画出受力图。 3、平面力系和空间力系的简化;能熟练运用平面力系的平衡方程求解简单物系的平衡问题(包 括考虑有摩擦力的情况)。 4、能正确地运用分解和合成的方法分析点的运动。能熟练运用点的速度合成定理。熟练地计算 刚体作平面运动时角速度和刚体上点的速度。 5、能正确运用动力学普遍定理求解简单的动力学问题。 6、能熟练地运用达朗伯原理求解简单的动反力问题。

同济大学博士弹性力学考试大纲

土木工程学院2006年博士研究生入学考试大纲 考试科目名称土木工程基础力学Ⅰ-弹性力学 考试要求:《弹性力学》是土木学院各2级学科相关专业的重要基础理论课之一,并拟定作为某些专业及研究方向的日校博士研究生的入学考试科目。本着该课程的教学大纲和各研究方向的要求,现给出该课程的日校博士研究生考试范围和题型如下:一、范围1. 应力、应变状态理论:应力和一点的应力状态;斜面应力公式;应力分量的转换;主应力,应力不变量;最大剪应力,八面体剪应力;应力偏量;应力状态的三维莫尔圆;平衡微分方程,应力边界条件等。位移分量和应变分量及两者的关系;主应变,应变不变量;应变协调方程;位移场的单值条件等。2. 本构关系:广义胡克定理;应变能和应变余能;各向同性、异性弹性体;应变能的正定性等。3. 弹性理论的微分提法、解法及一般原理:基本方程的建立;位移解法;应力解法;应力函数解法;迭加原理;解的唯一性;圣维南原理等。4. 弹性力学平面问题的求解:平面问题及其分类;平面问题的基本解法;应力函数的性质;平面问题的直角坐标解答;平面问题的极坐标解答;轴对称问题;非轴对称问题等。5. 柱形杆的扭转:扭转问题的位移解法;扭转问题的应力解法;扭转问题的薄膜比拟法;椭圆截面杆的扭转;厚壁圆筒的扭转;矩形截面杆的扭转;薄壁杆的扭转等。6. 弹性力学问题的变分解法:最小势能原理;最小余能原理;基于最小势能原理的近似计算方法;基于最小余能原理的近似计算方法;弹性力学变分问题的直接解法等。7. 平板的小挠度弯曲问题:薄板弯曲问题的基本方程及边界条件;矩形板的求解;圆板的轴对称弯曲;能量法的应用等。(岩土工程专业不作此项要求)二、题型1. 基本概念分析及其计算题;2. 综合概念分析及其计算题。参考书:1《弹性力学》,吴家龙,高等教育出版社,2004。2.《弹性理论基础》(上、下册),陆明万等,清华大学出版社,2001。

港口航道与海岸工程-土力学:教学大纲

绪论 第一章土的物理性质指标与工程分类 1.1 土的形成 1 土如何形成 2 岩石的风化作用 3 按推积或沉积条件,土的分类 1.2 土的组成 固相: 土的矿物成分的种类 粘土矿物的种类 粒组的定义及工程分类 土的级配的定义 不均匀系数以及曲率系数 液相: 土中水的分类 结合水的分类 自由水的分类 气相: 土中气体的分类 1.3 土的结构 土的结构分类 1.4 土的物理性质指标 密度、比重、含水率的定义以及计算公式 孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、浮密度的定义及其计算和换算公式

1.5 土的物理状态及土的压实性 1 相对密实度的定义 2 无粘性土的分类 3 粘性土的稠度状态 4 液限、塑限、缩限的定义 5 塑性指数、液性指数的定义 6 粘性土状态的分类 7 土压实性的定义 8 影响土压实性的因素 9 最大干密度以及最优含水率的定义 1.6 土的工程分类 对土进行工程分类的目的 第二章土体应力计算 2.1 概述 1 按起因,土体应力的分类及其定义 2 按传递方式,土体应力的分类及其定义 3 土中应力状态的分类 2.2 地基中的自重应力 1 均质土自重应力的计算以及分布 2 成层土自重应力的计算以及分布 3 有地下水时自重应力的计算 2.3 基底压力与基底附加应力 1 基底压力与基底附加应力的定义 2 柔性基础与刚性基础的定义 3 刚性基础分别在中心荷载和偏心作用下基底压力的简化计算公及其分布 4 基底附加应力的计算

2.4 地基中附加应力的计算 1 竖向集中力作用下地基竖向附加应力的计算 2 矩形面积基底受竖直均布荷载作用时矩形基底角点下附加应力的计算 3 矩形面积基底受竖直均布荷载作用时矩形基底任意点下附加应力的计算 4 矩形面积基底受三角形分布荷载作用时角点下附加应力的计算 5 矩形面积基底受水平荷载作用时角点下附加应力的计算 6 圆形面积基底受均布荷载作用时中心点下附加应力的计算 7 竖直线荷载作用下地基附加应力的计算 8 条形基底均布荷载作用下地基附加应力的计算 9 条形基底受三角形分布荷载作用时地基附加应力的计算 10条形基底受水平荷载作用时地基附加应力的计算 第三章土的渗透性 3.1 概述 土的渗透性定义 3.2 达西渗透定律 1 达西渗透定律的内容 2达西渗透定律的适用条件 3.4 二向渗流和流网的特征 1 描述稳定渗流场的基本方程 2 流网的特征 3.5 渗流力及渗流稳定性 1 渗流稳定问题的分类 2 渗流力的定义及其计算 3 渗透变形的形式及其特征 4 临界水力梯度的定义 5 渗透变形的界定

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 课程编号:081073A 课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课□专业选修课 □√学科基础课 总学时:48讲课学时:40实验(上机)学时:8 学分:3 适用对象:环境工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 一、教学目标(黑体,小四号字) 流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课,其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能;培养学生分析问题和解决问题的能力。为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打基础。 目标1:掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法,并具有一定的流体力学实验技能(具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力)。 目标2:掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 目标3:为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系 本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算,这些内容将细讲、精讲。对这部分内容,除了理论讲授课外,专门拿出一定时间作为习题课,带领学生精

讲精练。粗讲的内容包括:液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。 为实现上述教学目标,教学过程将采用多媒体教学手段,课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题;分析习题中的错误、问题,在授课老师的引导下进行课堂讨论,并解决有关疑难问题。 实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练,要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。 为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解,培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能,课后将布置作业30道左右题目,由学生独立完成,并针对性的进行作业题目讲解。通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。 该课程可支撑一下两方面毕业要求的实现: (1)掌握环境工程通识教育类、学科基础类、专业基础类、专业类知识及相关学科知识,并能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题,了解本学科发展前沿,具有国际视野; (2)能够应用环境工程基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究,提出相应对策和建议,并形成解决方案; 考核方式 闭卷。平时成绩占30%,期末考试成绩占70% 三、各教学环节学时分配(黑体,小四号字) 教学课时分配

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