《工程力学B》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：工程力学B课程英文名称：EngineeringMechanicsB其中实验/实贱学时：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、材料失效分析授课地点：松山湖校区6A-402授课时间：[9-16周]星期三1-2节、星期五1-2节授课对象：2020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/副教授、周洁/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：致电教师王康（13556643810）、周洁（15120055211）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，2zhoujie@dgutedu.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，使学生理解应力应变、荷载等概念，掌握平面力系下拉压、扭转、弯曲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 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： [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-402 授课对象： 2020 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/副教授、周洁/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：致电教师王康（13556643810）、周洁（15120055211）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， zhoujie@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 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）具象化介绍材料疲劳、损伤概念，并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掌握静力学基本概念及原理，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1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础压、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：和金属材料专业知识用于解决金属材料工程专业知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。1-3掌握电工、金工、制图和机械相关领域的复杂工程问题。工程技术知识：具有运用相关工程技术知识解决复杂工程间题的能力。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。恩。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、了解静态材料方能试验机在拉压、需曲测试的工作原理、5-2能够应用现代工程工具和信息技术加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、扭转与旋转扭矩输出原理，掌握材料力学性能的评估的内工具，对金属材料制备、加工领域复杂现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领涵原理，学会利用MATLAB或Python等科学计算语言深工程问题进行预测与模拟，并能够理解域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限度处理材料力学性能试验数据，具备面向流体力学、弹塑其局限性。性。性力学实验分析的“举一反三”知识迁移能力。2
2 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，并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： 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； 1-3 掌握电工、金工、制图和机械相关 工程技术知识；具有运用相关工程技术 知识解决复杂工程问题的能力。 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在拉压、弯曲测试的工作原理、 扭转与旋转扭矩输出原理，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。 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
理论教学进程表教学模式教学内容（点、难点、课程思政融入点）授课教学时支撑课周次教学主题（线上/滤教学方法作业安排师数程目标合式/线下点：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。目标12线下课堂讲授思政融入点1：结合当下国内重视制造业工程力学绪论和刚和实体经济的政策，通过课堂讨论，明确王康0体静力学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。目标1重点：受力图、汇交力系的合成及分解。2线下课堂讲授难点：力系的平衡条件，二力杆、约束的概念。课堂小测1：静力学基重点：平面力偶系基本概念。线下课堂讲授2本概念测试。力偶系和平面任意难点：力偶系的合成、等效及平衡条件王康目标110力系、空间任意力重点：平面任意力系的基本概念、空间任课堂讨论：力偶的等课堂讲授和系简介A线下意力系概念。小组讨论效条件和性质。难点：平面任意力的简化。材料力学绪论与轴重点：材料力学的研究内容和基本假设。课益小测2：刚体静力周洁2线下目标1课堂讲授11向拉压学、汇交力系测试。难点：材料力学的研究思路、内力与应力3
3 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/混 合式/线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 9 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，通过课堂讨论，明确 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 目标 1 2 重点：受力图、汇交力系的合成及分解。 难点：力系的平衡条件，二力杆、约束的 概念。 线下 课堂讲授 目标 1 10 力偶系和平面任意 力系、空间任意力 系简介 王康 2 重点：平面力偶系基本概念。 难点：力偶系的合成、等效及平衡条件 线下 课堂讲授 课堂小测 1：静力学基 本概念测试。 目标 1 2 重点：平面任意力系的基本概念、空间任 意力系概念。 难点：平面任意力的简化。 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。 11 材料力学绪论与轴 向拉压 周洁 2 重点：材料力学的研究内容和基本假设。 难点：材料力学的研究思路、内力与应力 线下 课堂讲授 课堂小测 2：刚体静力 学、汇交力系测试。 目标 1
的联系和区别、应力与应变的概念。思政融入点2：立足当前国内发展迅猛的基础建设背景和党改革开放史，通过课堂讨论，重点了解材料力学在我国各工业领域的重要性。重点：轴向拉压和轴力的概念、拉压杆变形的概念、拉压杆和连接工件的强度校课堂讲授和线下2验。小组讨论难点：轴力图、胡克定律、强度校验和连接部分的强度计算。课堂小测3：轴向测重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面试。课堂讲授和应力。2线下目标2课堂讨论：扭转力学小组讨论难点：动力传递与扭矩的定量关系、圆轴模型对应实际生活中和圆管扭转截面应力公式的推导。周洁12扭转的案例有哪些？重点：剪切胡克定律、扭转强度和刚度的校验。线下课堂讲授目标22难点：圆轴和圆管扭转的强度及刚度条件、极惯性矩与抗扭截面系数重点：剪力和弯矩的概念、剪力图及弯矩课堂小测4：圆轴测线下周洁2课堂讲授目标2图13弯曲内力与应力试。难点：简支梁、悬臂梁、外伸梁模型下、4
4 的联系和区别、应力与应变的概念。 思政融入点 2：立足当前国内发展迅猛的 基础建设背景和党改革开放史，通过课堂 讨论，重点了解材料力学在我国各工业领 域的重要性。 2 重点：轴向拉压和轴力的概念、拉压杆变 形的概念、拉压杆和连接工件的强度校 验。难点：轴力图、胡克定律、强度校验和连 接部分的强度计算。 线下 课堂讲授和 小组讨论 12 扭转 周洁 2 重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面 应力。 难点：动力传递与扭矩的定量关系、圆轴 和圆管扭转截面应力公式的推导。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂小测 3：轴向测 试。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 2 2 重点：剪切胡克定律、扭转强度和刚度的 校验。 难点：圆轴和圆管扭转的强度及刚度条 件、极惯性矩与抗扭截面系数 线下 课堂讲授 目标 2 13 弯曲内力与应力 周洁 2 重点：剪力和弯矩的概念、剪力图及弯矩 图难点：简支梁、悬臂梁、外伸梁模型下， 线下 课堂讲授 课堂小测 4：圆轴测 试。 目标 2
剪力和弯矩图的绘制重点：剪力和弯矩图间的微分关系、梁弯曲应力的微分推导。2线下目标2课堂讲授难点：梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内在关联，梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内在关联。重点：弯曲应力的概念。线下2目标1课堂讲授难点：弯曲应力公式的推导。周洁14弯曲变形重点：弯曲变形、挠度、转角概念。2线下目标1难点：梁的强度校验和截面几何形状设课堂讲授计。重点：应力状态分析和强度理论。课堂小测5：梁的弯曲目标22线下课堂讲授难点：平面应力状态和复杂应力状态概强度理论、压杆稳综合测试。念、广义胡克定律、四大强度理论。王康15定、疲劳强度问题重点：压杆稳定问题、疲劳强度问题。简介2线下目标2难点：临界荷载的欧拉公式、压杆柔度概课堂讲授念、影响材料疲劳强度的典型因素。合计28备注：1，优学院平台课程链接：https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.htm#/course/announcement?courseld-4349g2、本课作业优学院平台（扫描/拍照）提交链接：https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/homework?courseld-730s85
5 剪力和弯矩图的绘制 2 重点：剪力和弯矩图间的微分关系、梁弯 曲应力的微分推导。 难点：梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内 在关联，梁的荷载类型与剪力、弯矩图的 内在关联。 线下 课堂讲授 目标 2 14 弯曲变形 周洁 2 重点：弯曲应力的概念。 难点：弯曲应力公式的推导。 线下 课堂讲授 目标 1 2 重点：弯曲变形、挠度、转角概念。 难点：梁的强度校验和截面几何形状设 计。 线下 课堂讲授 目标 1 15 强度理论、压杆稳 定、疲劳强度问题 简介 王康 2 重点：应力状态分析和强度理论。 难点：平面应力状态和复杂应力状态概 念、广义胡克定律、四大强度理论。 线下 课堂讲授 课堂小测 5：梁的弯曲 综合测试。 目标 2 2 重点：压杆稳定问题、疲劳强度问题。 难点：临界荷载的欧拉公式、压杆柔度概 念、影响材料疲劳强度的典型因素。 线下 课堂讲授 目标 2 合计 28 备注：1、优学院平台课程链接：https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/announcement?courseId=43499 2、本课作业优学院平台（扫描/拍照）提交链接: https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/homework?courseId=73088