《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）：选修课程英文名称：EngineeringMechanicsB其中实验/实践学时：8总学时/周学时/学分：48/4/3先修课程：高等数学、线性代数后续课程支撑：材料力学性能、材料物理性能、材料失效分析授课时间：[1-12周]星期一5-6节、星期三1-2节授课地点：松山湖校区6E-203授课对象：2019金属班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：王康/讲师答疑时间、地点与方式：1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑2.课外：致电教师（13556643810）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答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：（工程力学》（静力学与材料力学）／单辉祖谢传锋合编/高等教育出版社/ISBN：9787040130881课程简介：《工程力学B》为金属材料工程专业学生分析解决工程中的力学间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》课程技术知识，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》等业务课的重要支撑。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、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）具象化介绍材料疲劳、损伤概念，关联金属材料工程背景开展应用实验设计，突出力学工具在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）：选修 课程英文名称：Engineering Mechanics B 总学时/周学时/学分：48/4/3 其中实验/实践学时：8 先修课程： 高等数学、线性代数 后续课程支撑： 材料力学性能、材料物理性能、材料失效分析 授课时间： [1-12 周]星期一 5-6 节、星期三 1-2 节 授课地点：松山湖校区 6E-203 授课对象： 2019 金属班 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 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：致电教师（13556643810）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 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）/ 单辉祖 谢传锋 合编/ 高等教育出版社 / ISBN：9787040130881 课程简介：《工程力学 B》为金属材料工程专业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》课程技术知识，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》等业务课的重要支撑。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、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）具象化介绍材料疲劳、损伤概念，关联金属材料工程背景开展应用实验设计，突出力学工具在
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：掌握物理、化学等方面的自然科学知C1.工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和拉识，能够用于解决金属材料制备、加工础和金属材料专业知识用于解决金属材料工程专压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学领域的复杂工程问题：业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：具有综合运用所学的数学，自然科学和C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科深入理解和区分工程力学中强度、刚度、稳定性的概念，工程科学的基本原理分析解决金属材学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析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制备、加工领域的复杂工程问题：金属材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。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：了解静态材料万能试验机在拉压、弯曲测试的工作原理、C5.使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制能够应用现代工程工具和信息技术工旋转式Couette液体粘度仪的扭矩输出与液体粘度的力学备、加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、具，对金属材料制备、加工领域复杂工关联，掌握材料力学性能的评估的内涵原理，学会利用资源、现代工程工具和信息技术工具，对金属材料程问题进行预测与模拟，并能够理解其MATLAB或Python等科学计算语言深度处理材料力学性工程领域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。局限性。能试验数据，具备面向流体力学、弹塑性力学实验分析的“举一反三”知识迁移能力。理论敏学进程表周次教学主题教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学模式支撑课授课教学时教学方法作业安排2
2 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： 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。 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； C1. 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。 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； C2. 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在拉压、弯曲测试的工作原理、 旋转式 Couette 液体粘度仪的扭矩输出与液体粘度的力学 关联，掌握材料力学性能的评估的内涵原理，学会利用 MATLAB 或 Python 等科学计算语言深度处理材料力学性 能试验数据，具备面向流体力学、弹塑性力学实验分析的 “举一反三”知识迁移能力。 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。 C5. 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 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 教学方法 作业安排 支撑课
程目标师数（线上/混合式/线下课程思政作业1：通重点：工程力学在解决实际问题中的重要过网络检索，举例论性，工程力学思维和研究方法。难点：工程力学基本假设和刚体静力学公述中国在古代、近理。目标1课堂讲授与代、现代三阶段中有线下2思政融入点1：结合当下国内重视制造业小组讨论显示度的大发明、大工程力学绪论和刚和实体经济的政策，阐明本课知识在国民王康工程中的力学问题，1体静力学工业和军工中的重要性，使学生坚定科技每人撰写1000字左报国理想右的调研报告。目标1重点：受力图。2线下课堂讲授难点：平面力系的平衡条件、二力杆概念。重点：汇交力系的合成。线下2课堂讲授难点：汇交力系的平衡条件。课堂讨论：力偶的等王康目标1效条件和性质。汇交力系和力偶系2重点：力偶系基本概念。课堂讲授和线下2课后作业：刚体静力小组讨论难点：力偶系的合成、等效及平衡条件学、汇交力系、力偶系综合习题。平面任意力系、空重点：平面任意力系的平衡条件、刚体系2线下王康课堂讲授目标13的平衡。间力系简介、析架3
3 师 数 （线上/混 合式/线下 程目标 1 工程力学绪论和刚 体静力学 王康 2 重点：工程力学在解决实际问题中的重要 性，工程力学思维和研究方法。 难点：工程力学基本假设和刚体静力学公 理。 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 线下 课 堂 讲 授 与 小组讨论 课程思政作业 1：通 过网络检索，举例论 述中国在古代、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， 每人撰写 1000 字左 右的调研报告。 目标 1 2 重点：受力图。 难点：平面力系的平衡条件、二力杆概念。 线下 课堂讲授 目标 1 2 汇交力系和力偶系 王康 2 重点：汇交力系的合成。 难点：汇交力系的平衡条件。 线下 课堂讲授 目标 1 2 重点：力偶系基本概念。 难点：力偶系的合成、等效及平衡条件 线下 课 堂 讲 授 和 小组讨论 课堂讨论：力偶的等 效条件和性质。 课后作业：刚体静力 学、汇交力系、力偶 系综合习题。 3 平面任意力系、空 间力系简介、桁架、 王康 2 重点：平面任意力系的平衡条件、刚体系 的平衡。 线下 课堂讲授 目标 1
摩擦、重心难点：力的平移和简化、静定和静不定问题概念、空间力系的简化和平衡。课程思政作业2：通重点：平面桁架的特点、基本假设：滑动、过网络检索，结合桁滚动摩擦概念：重心的概念。架、摩擦、重心之一的内容说明这些基难点：桁架内力分析方法：摩擦角和自锁：课堂讲授和物体重心坐标的计算。础知识在我国基建、2线下小组讨论思政融入点2：立足当前国内发展迅猛的交通等工业发展发基础建设背景，结合我国古代建筑所用桁挥的作用，形成500架的特点，使学生充分认识民族智慧之伟字左右的发言稿。大。课后作业：平面任意力系综合习题。课堂讨论：力和应力重点：工程实际构件分类、材料力学基本的联系和区别：工程课堂讲授和假设。线下2目标1力学与大学物理课小组讨论难点：力和应力的区分，外力和内力的分程所学力学的联系析方法，应力和应变的定义。和区别。材料力学绪论和轴王康4课堂讨论：通过实际向拉压重点：轴力与轴力图、胡克定律与拉压变例题，讨论许用应力课堂讲授和形。线下概念在结构工程设2目标2小组讨论难点：拉压杆应力与圣维南原理、应力集计中的重要性。中概念、强度条件、连接部分的强度计算。课后作业：材料力学4
4 摩擦、重心 难点：力的平移和简化、静定和静不定问 题概念、空间力系的简化和平衡。 2 重点：平面桁架的特点、基本假设；滑动、 滚动摩擦概念；重心的概念。 难点：桁架内力分析方法；摩擦角和自锁； 物体重心坐标的计算。 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 和 小组讨论 课程思政作业 2：通 过网络检索，结合桁 架、摩擦、重心之一 的内容说明这些基 础知识在我国基建、 交通等工业发展发 挥的作用，形成 500 字左右的发言稿。 课后作业：平面任意 力系综合习题。 4 材料力学绪论和轴 向拉压 王康 2 重点：工程实际构件分类、材料力学基本 假设。 难点：力和应力的区分，外力和内力的分 析方法，应力和应变的定义。 线下 课 堂 讲 授 和 小组讨论 课堂讨论：力和应力 的联系和区别；工程 力学与大学物理课 程所学力学的联系 和区别。 目标 1 2 重点：轴力与轴力图、胡克定律与拉压变 形。难点：拉压杆应力与圣维南原理、应力集 中概念、强度条件、连接部分的强度计算。 线下 课 堂 讲 授 和 小组讨论 课堂讨论：通过实际 例题，讨论许用应力 概念在结构工程设 计中的重要性。 课后作业：材料力学 目标 2
绪论习题、轴向拉压习题。课堂讨论：扭转力学重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面课堂讲授和线下模型对应实际生活目标17应力、剪切胡克定律。小组讨论中的案例有哪些？难点：剪应力互等定理王康扭转5重点：极惯性矩与抗扭截面系数课后作业：圆轴扭转2线下目标2难点：圆轴扭转破坏、变形的强度、刚度课堂讲授习题。条件课堂讨论：针对弯曲课堂讲授和重点：梁的计算简图、剪力和弯矩2线下目标1破坏，学生发言描述难点：剪力、弯矩方程小组讨论弯曲内力简介/期王康生活中的感性认识。6中考试及点评期中考试（1课时）2线下目标2课堂讲授期中考试题目点评及阶段总结（1课时）课堂讨论：讨论剪力、弯矩与在和集度重点：剪力、弯矩图，对称弯曲模型。课堂讲授和线下2目标1难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分关间的微分关系与高小组讨论系。等数学微积分知识王康7弯曲内力及应力的关联。课后作业：梁的弯重点：对称弯曲剪应力。线下目标1课堂讲授曲、弯曲内力、应力难点：惯性矩与平行轴定理。习题。5
5 绪论习题、轴向拉压 习题。 5 扭转 王康 2 重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面 应力、剪切胡克定律。 难点：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 2 重点：极惯性矩与抗扭截面系数 难点：圆轴扭转破坏、变形的强度、刚度 条件 线下 课堂讲授 课后作业：圆轴扭转 习题。 目标 2 6 弯曲内力简介/期 中考试及点评 王康 2 重点：梁的计算简图、剪力和弯矩 难点：剪力、弯矩方程 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。 目标 1 2 期中考试（1 课时） 期中考试题目点评及阶段总结（1 课时） 线下 课堂讲授 目标 2 7 弯曲内力及应力 王康 2 重点：剪力、弯矩图，对称弯曲模型。 难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分关 系。 线下 课 堂 讲 授 和 小组讨论 课堂讨论：讨论剪 力、弯矩与在和集度 间的微分关系与高 等数学微积分知识 的关联。 目标 1 2 重点：对称弯曲剪应力。 难点：惯性矩与平行轴定理。 线下 课堂讲授 课后作业：梁的弯 曲、弯曲内力、应力 习题。 目标 1