《工程力学B》教学大纲课程名称：工程力学B课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：EngineeringMechanicsB其中实验/实践学时：4总学时/周学时/学分：32/4/2先修课程：高等数学、线性代数、大学物理后续课程支撑：材料失效分析授课时间：[9-16周]星期三1-2节、星期五1-2节授课地点：松山湖校区6A-306授课对象：22022级金属1班开课学院：材料科学与工程学院年课教师姓名/职称：王康/讲师、王志鹏/副研究员答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后进行答疑：2.课外：致电教师王康（13556643810）、王志鹏（15773132845）约定时间地点答疑：3.线上：建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱wanek@dgut.edu.cn，wangzhipeng1205@dgut.edu.cn答疑。课程老核方式：开卷（闭卷（）课程论文）其它（）使用教材：《工程力学》（静力学与材料力学）第二版，单辉祖、谢传锋合编，高等教育出版社，ISBN：9787040556186教学参考资料：《工程力学实验指导书》，徐志敏，刘书静，黄莺，武彤晖，西安交通大学出版社，ISBN：9787569313239课程简介：《工程力学B》为工科学生分析解决工程中的力学问题提供重要理论知识支撑，主要内容包括静力学和材料力学两大部分。基于前述《高等数学》、《线性代数》课程基础知识，通过本课程学习形成对金属材料工程专业后续的《材料力学性能》、《材料物理性能》、、《材料失效分析》等专业课的重要支撑。本课程立足金属材料工程专业特点，教学内容主要包括：（1）结构静力学分析方法，掌握力、力偶、约束等重要基本概念，使学生理解力系的简化/平衡等刚体静力学的基本理论与分析方法：（2）基于静力学基础知识，使学生理解应力应变、荷载等概念，掌握平面力系下拉压、扭转、弯曲状况下的材料受力分析方法，了解平面力系下组合变形的分析方法：（3）使学生深刻理解应力、应变概念，掌握应力状态分析方法，并将这些方法较熟练应用于实际工程分析中：（4）讲授材料强度理论基本概念，关联金属材料工程背景阐明力学工具在分析金属材料工程问题中的重要性。本课程强调理论与实际的结合，通过理论与实验教学，培养学生分析问题，解决实际问题的能力。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：1
1 《工程力学 B》教学大纲 课程名称： 工程力学 B 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Engineering Mechanics B 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：4 先修课程：高等数学、线性代数、大学物理 后续课程支撑：材料失效分析 授课时间： [9-16 周]星期三 1-2 节、星期五 1-2 节 授课地点：松山湖校区 6A-306 授课对象： 2022 级金属 1 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王康/讲师、王志鹏/副研究员 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后进行答疑；2.课外： 致电教师王康（13556643810）、王志鹏（15773132845） 约定时间地点 答疑；3.线上： 建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱 wangk@dgut.edu.cn，wangzhipeng1205@dgut.edu.cn 答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程力学》（静力学与材料力学）第二版，单辉祖、谢传锋合编，高等教育出版社，ISBN：9787040556186 教学参考资料：《工程力学实验指导书》，徐志敏，刘书静，黄莺，武彤晖，西安交通大学出版社，ISBN：9787569313239 课程简介：《工程力学 B》为工科学生分析解决工程中的力学问题提供重要理论知识支撑，主要内容包括静力学和材料力学两大部分。基于前述《高等 数学》、《线性代数》课程基础知识，通过本课程学习形成对金属材料工程专业后续的《材料力学性能》、《材料物理性能》、《材料失效分析》等专 业课的重要支撑。 本课程立足金属材料工程专业特点，教学内容主要包括： （1） 结构静力学分析方法，掌握力、力偶、约束等重要基本概念，使学 生理解力系的简化/平衡等刚体静力学的基本理论与分析方法；（2） 基于静力学基础知识，使学生理解应力应变、荷载等概念，掌握平面力系下拉压、 扭转、弯曲状况下的材料受力分析方法，了解平面力系下组合变形的分析方法；（3）使学生深刻理解应力、应变概念，掌握应力状态分析方法，并将 这些方法较熟练应用于实际工程分析中；（4）讲授材料强度理论基本概念，关联金属材料工程背景阐明力学工具在分析金属材料工程问题中的重要性。 本课程强调理论与实际的结合，通过理论与实验教学，培养学生分析问题，解决实际问题的能力。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：1-2掌握物理、化学等方面的自然科学1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础掌握静力学基本梧念及原理，理解材料力学基本假设和拉知识，能够用于解决金属材料制备、加和金属材料专业知识用于解决金属材料工程专业压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学工领域的复杂工程问题：领域的复杂工程问题知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。目标2：2-1具有综合运用所学的数学，自然科2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学深入理解和区分工程力学中强度、刚度、稳定性的概念，学和工程科学的基本原理分析解决金的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金熟练掌握应力分析方法，学会结合工程材料服役环境和材属材料制备、加工领域的复杂工程问属材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。题：料性能建立正确的应力状态模型进行材料失效分析。目标3：5使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、5-2能够应用现代工程工具和信息技了解静态材料万能试验机的工作原理，掌握材料力学性能加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、术工具：对金属材料制备、加工领域复的评估的内涵原理，学会利用软件工具处理简单的实验数现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领杂工程问题进行预测与模拟，并能够理据，针对工程实际问题具备“举一反三"的知识迁移和应用域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限解其局限性。性。能力。理论教学进程表教学模式授课敏学时支撑课周次教学主题教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排师数（线上/线下）程目标重点：①工程力学思维，课程思政作业1：通目标1静力学基本概念、②静力学基本概念。2线下王康课堂讲授9过网络检索，举例难点：①工程力学的研究方法，受力分析论述中国在古代、②约束和约束力。2
2 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和拉 压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学 知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。 1-2 掌握物理、化学等方面的自然科学 知识，能够用于解决金属材料制备、加 工领域的复杂工程问题； 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和金属材料专业知识用于解决金属材料工程专业 领域的复杂工程问题 目标 2： 深入理解和区分工程力学中强度、刚度、稳定性的概念， 熟练掌握应力分析方法，学会结合工程材料服役环境和材 料性能建立正确的应力状态模型进行材料失效分析。 2-1 具有综合运用所学的数学，自然科 学和工程科学的基本原理分析解决金 属材料制备、加工领域的复杂工程问 题； 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学 的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金 属材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3： 了解静态材料万能试验机的工作原理，掌握材料力学性能 的评估的内涵原理，学会利用软件工具处理简单的实验数 据，针对工程实际问题具备“举一反三”的知识迁移和应用 能力。 5-2 能够应用现代工程工具和信息技 术工具，对金属材料制备、加工领域复 杂工程问题进行预测与模拟，并能够理 解其局限性。 5 使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、 加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领 域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限 性。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 9 静力学基本概念、 受力分析 王康 2 重点：①工程力学思维， ②静力学基本概念。 难点：①工程力学的研究方法， ②约束和约束力。 线下 课堂讲授 课程思政作业 1：通 过网络检索，举例 论述中国在古代、 目标 1
课程思政融入点1：结合当下国内重视制近代、现代三阶段中有显示度的大发造业和实体经济的政策，阐明本课知识在国民工业和军工中的重要性，使学生坚定明、大工程中的力科技报国理想。学问题，开展课堂讨论。重点：受力分析。2线下课堂讲授目标1难点：①二力构件，②受力分析，重点：汇交力系的概念与适用范围。2线下课堂讲授目标1难点：汇交力系的合成与平衡条件。王康10汇交力系和力偶系课堂讲投重点：力偶系的性质。课堂讨论1：力偶的2线下目标1和小组讨难点：力偶系的等效、合成与平衡条件。等效条件和性质。论重点：平面任意力系的平移和简化，静定和静不定问题概念。难点：平面任意力系的平衡条件与求解。课后作业1：平面力2王康线下课堂讲授目标111平面任意力系课程思政融入点2：立足当前国内发展迅系综合习题。猛的基础建设背景，结合我国古代建筑所用桁架的特点，使学生充分认识民族智慧之伟大。重点：材料力学的研究对象与基本假设，王康2线下课堂讲授目标111材料力学绪论难点：应力和应变的概念。王康2线下课堂讲授目标112轴向拉压重点：①杆件轴向拉伸与压缩模型，②拉课后作业2：材料力3
3 课程思政融入点 1：结合当下国内重视制 造业和实体经济的政策，阐明本课知识在 国民工业和军工中的重要性，使学生坚定 科技报国理想。 近代、现代三阶段 中有显示度的大发 明、大工程中的力 学问题，开展课堂 讨论。 2 重点：受力分析。 难点：①二力构件，②受力分析。 线下 课堂讲授 目标 1 10 汇交力系和力偶系 王康 2 重点：汇交力系的概念与适用范围。 难点：汇交力系的合成与平衡条件。 线下 课堂讲授 目标 1 2 重点：力偶系的性质。 难点：力偶系的等效、合成与平衡条件。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论 1：力偶的 等效条件和性质。 目标 1 11 平面任意力系 王康 2 重点：平面任意力系的平移和简化，静定 和静不定问题概念。 难点：平面任意力系的平衡条件与求解。 课程思政融入点 2：立足当前国内发展迅 猛的基础建设背景，结合我国古代建筑所 用桁架的特点，使学生充分认识民族智慧 之伟大。 线下 课堂讲授 课后作业 1：平面力 系综合习题。 目标 1 11 材料力学绪论 王康 2 重点：材料力学的研究对象与基本假设， 难点：应力和应变的概念。 线下 课堂讲授 目标 1 12 轴向拉压 王康 2 重点：①杆件轴向拉伸与压缩模型，②拉 线下 课堂讲授 课后作业 2：材料力 目标 1
压杆强度条件。学绪论习题、轴向难点：①轴力与轴力图，②胡克定律与拉拉压习题。压杆变形。重点：梁弯曲的力学模型。线下王志鹏2课堂讲授目标1弯曲内力难点：①剪力、弯矩方程建立，②剪力图和弯矩图及其数学关系。重点：梁的弯曲应力概念。2线下目标1课堂讲授13难点：梁的弯曲正应力求解。王志鹏弯曲应力重点：染的强度条件。2线下目标1课堂讲授难点：梁的弯曲正应力的强度条件。课誉讨论：针对弯重点：①梁的合理强度设计方法，②弯曲曲破坏，学生发言变形基本概念。梁的合理强度设课堂讲授描述生活中的感性难点：梁的合理截面形状设计与合理受力。王志鹏2线下目标2和小组讨计、梁的刚度问题认识。课程思政融入点3：结合国内桥梁设计发简介论展，让学生更多了解国内的基础建设发展课后作业3：梁的弯14程度，树立民族自信以及知识报国的信念曲综合习题。课堂讨论：扭转力重点：扭矩概念、圆轴扭转横截面应力、课堂讲授学模型对应实际生线下王志鹏目标12和小组讨圆轴扭转应力剪切胡克定律。活中的案例有哪论难点：扭矩图、剪应力互等定理些?4
4 压杆强度条件。 难点：①轴力与轴力图，②胡克定律与拉 压杆变形。 学绪论习题、轴向 拉压习题。 弯曲内力 王志鹏 2 重点：梁弯曲的力学模型。 难点：①剪力、弯矩方程建立，②剪力图 和弯矩图及其数学关系。 线下 课堂讲授 目标 1 13 弯曲应力 王志鹏 2 重点：梁的弯曲应力概念。 难点：梁的弯曲正应力求解。 线下 课堂讲授 目标 1 2 重点：梁的强度条件。 难点：梁的弯曲正应力的强度条件。 线下 课堂讲授 目标 1 14 梁的合理强度设 计、梁的刚度问题 简介 王志鹏 2 重点：①梁的合理强度设计方法，②弯曲 变形基本概念。 难点：梁的合理截面形状设计与合理受力。 课程思政融入点 3：结合国内桥梁设计发 展，让学生更多了解国内的基础建设发展 程度，树立民族自信以及知识报国的信念 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：针对弯 曲破坏，学生发言 描述生活中的感性 认识。 课后作业 3：梁的弯 曲综合习题。 目标 2 圆轴扭转应力 王志鹏 2 重点：扭矩概念、圆轴扭转横截面应力、 剪切胡克定律。 难点：扭矩图、剪应力互等定理 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：扭转力 学模型对应实际生 活中的案例有哪 些？ 目标 1
15圆周扭转强度与刚重点：圆周扭转的强度条件和刚度条件。课后作业4圆轴扭王志鹏线下2目标2课堂讲投度条件综合习题。难点：圆周扭转的强度与刚度校验。重点：①平面应力状态分析方法，②材料平面应力状态分析强度理论定义。线下王志鹏2目标215与材料强度理论简难点：①极值应力与主应力、复杂应力状课堂讲授介态的最大应力确定，②四大强度理论的适用范围。合计28实践教学进程表教学支撑课项目类型（验证）周次实验项目名称授课教师学时教学内容（重点、难点、课程恩政融入点）综合/设计）方式程目标2王康综合目标3材料力学试验16重点：材料拉伸试验的测试原理。实验演示(课堂教5
5 15 圆周扭转强度与刚 度条件 王志鹏 2 重点：圆周扭转的强度条件和刚度条件。 难点：圆周扭转的强度与刚度校验。 线下 课堂讲授 课后作业 4：圆轴扭 综合习题。 目标 2 15 平面应力状态分析 与材料强度理论简 介 王志鹏 2 重点：①平面应力状态分析方法，②材料 强度理论定义。 难点：①极值应力与主应力、复杂应力状 态的最大应力确定，②四大强度理论的适 用范围。 线下 课堂讲授 目标 2 合计 28 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证/ 综合/设计） 教学 方式 支撑课 程目标 16 材料力学试验 王康 2 重点：材料拉伸试验的测试原理。 综合 实验演示(课堂教 目标 3