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工程力学视频教程 材料力学视频 理论力学视频 张莉76讲 哈工大
 工程力学视频教程 材料力学视频 理论力学视频 张莉76讲 哈工大
 课程编号: HEBGYDX_4566
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 浏览次数: 次 ,2013-4-21 21:25:09 modified
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工程力学视频教程 材料力学视频 理论力学视频 张莉76讲 哈工大 课程介绍:

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课程介绍
  工程力学是一门研究物体机械运动以及构件的强度、刚度和稳定性的科学。工程力学是工科院校的一门技术基础课,讲述力学的基本知识和基本理论,在基础课和专业课之间架起桥梁,它为结构的机械运动分析和强度计算提供必要的理论基础。 工程力学所包含的内容及其广泛,本课程所论之工程力学包括“静力学”、“运动力学基础”和“材料力学”三部分。静力学研究物体的受力和平衡规律,运动力学基础研究物体运动时其位置变化的规律以及运动状态与作用力之间关系,材料力学研究物体在外力作用下的变形和失效现象。本课程的主要研究内容为:分析并确定构件所受各种外力的大小和方向;研究在外力作用下构件的内部受力、变形和失效的规律;提出保证构件具有足够强度、刚度和稳定性的设计准则和方法;最后简要介绍了外力和物体运动状态的关系。

教师信息
  张莉:(1968-),博士,副教授。
  
  主要承担《理论力学》、《工程力学》、《断裂力学》的本科教学工作,以及《有限元及软件应用》的研究生教学工作。参编教材2部,参编教辅书籍3部。
  主要的研究方向:材料的疲劳与损伤;复合材料断裂;工程结构分析的数值模拟。发表学术论文30余篇,承担各类科研课题10余项。

重点难点
  第一章 绪论
  重点:
  1)明确工程力学的研究对象。
  2)掌握工程力学的任务。
  3)了解工程力学的学习方法。
  第二章 静力基本概念和受力分析
  重点:
  1)力、刚体、平衡及力系等基本概念。
  2)静力学公理及推论。
  难点:
  1)工程中常见约束的约束力。
  2)物体的受力分析,受力图。
  第三章 平面汇交力系与平面力偶系
  重点:
  1)平面汇交力系合成的几何法--力的多边形、力多边形的封闭边。
  2)平面汇交力系平衡的几何条件—力多边形的自行封闭。
  3)力的投影和分解。
  4)平面汇交力系的合力。
  5)平面汇交力系平衡的解析法:平衡条件和平衡方程。
  6)力矩的概念和计算。
  7)力偶的概念和性质。
  8)平面力偶系的平衡:平衡条件和平衡方程。
  难点:
  1)力偶矩的计算。
  2)平面力偶系的简化。
  第四章 平面任意力系
  重点:
  1)力的平移定理。
  2)平面任意力系向作用面内一点简化结果。
  3)平面任意力系的平衡条件和平衡方程。
  难点:
  1)平面任意力系的最终简化结果。
  2)物体系统的平衡。
  3)静定和超静定问题。
  第五章 空间力系
  难点:
  1)空间汇交力系的合成。
  2)空间汇交力系的平衡条件和平衡方程。
  3)力对点之矩、力对轴之矩及二者之间的关系。
  4)空间力偶系的合成。
  5)空间力偶系的平衡条件和平衡方程。
  6)空间任意力系向一点简化的结果。
  7)空间任意力系最终的简化结果。
  8)空间任意力系的平衡条件和平衡方程。
  第六章 弹性变形体静力分析基础
  重点:
  1)变形固体的基本假设。
  2)内力及截面法。
  3)应力的概念及计算。
  4)变形、应变。
  5)胡克定律。
  6)杆件的基本变形形式。
  第七章 轴向拉伸与压缩
  重点:
  1)拉、压杆的内力、截面法及轴力图。
  2)拉、压杆横截面上的正应力。
  3)拉、压杆的强度条件。
  4)拉、压杆的纵、横向变形。
  5)泊松比。
  6)材料拉伸和压缩时的机械性能。
  第八章 剪切的实用计算
  重点:
  1)剪切变形的剪力及其计算。
  2)剪切变形的切应力及其计算。
  3)剪切变形的强度条件。
  4)挤压变形的挤压力及其计算。
  5)挤压应力及其计算。
  6)挤压变形的强度条件。
  难点:
  1)有效挤压面积的定义。
  第九章 扭转
  重点:
  1)外力偶矩、扭矩、扭矩图。
  2)圆轴扭转时横截面上的应力。
  3)圆轴扭转时的强度条件。
  4)圆轴扭转时的变形。
  5)圆轴扭转时的刚度条件。
  第十章 弯曲的应力分析和强度计算
  重点:
  1)弯曲内力—剪力和弯矩,剪力方程和弯矩方程,剪力图和弯矩图。
  2)纯弯曲梁横截面上的正应力。
  3)弯曲变形的强度条件。
  难点:
  1)剪力、弯矩和载荷集度间的关系。
  第十一章 梁的位移计算
  重点:
  1)挠度、转角。
  2)挠曲线微分方程。
  3)梁的刚度条件。
  难点:
  1)求梁位移的积分法。
  2)求梁变形的叠加法。
  第十二章 应力状态和强度理论
  难点:
  1)平面应力状态任意斜截面上的应力。
  2)平面应力状态的主应力、主平面和最大切应力。
  3)平面应力状态的应力圆。
  4)广义胡克定律。
  5)强度理论。
  第十三章 组合变形
  难点:
  1)斜弯曲时横截面上的应力。
  2)斜弯曲时的强度计算。
  3)拉伸(压缩)弯曲组合变形时横截面上的应力。
  4)拉伸(压缩)弯曲组合变形时的强度计算。
  5)弯曲和扭转组合变形时横截面上的应力。
  6)弯曲和扭转组合变形时的强度计算。
  第十四章 压杆稳定
  重点:
  1)压杆稳定的概念。
  2)压杆的临界力和临界应力。
  3)欧拉公式。
  4)压杆的稳定条件。
  5)压杆的稳定计算方法。
  第十五章 运动学基础
  重点:
  1)点运动的弧坐标和直角坐标表示法。
  2)刚体的平动和定轴转动。
  3)定轴转动刚体的转动微分方程。
  4)转动惯量。
  5)动能定理。
  难点:
  1)点的速度、切向加速度和法向加速度。
  2)点的速度合成定理。
  3)平面运动刚体上一点速度的计算。
  4)刚体惯性力系的简化。
  5)动静法。
  第十六章 动载荷和交变应力
  重点:
  1)交变应力、疲劳极限和疲劳强度。
  难点:
  1)静应力、动应力和动荷系数。
  2)构件做匀加速直线运动和匀速转动时的应力和强度计算。

学习安排
  第一章:1学时 第二章:3学时 第三章:4学时 第四章:8学时
  第五章:4学时 第六章:2学时 第七章:4学时 第八章:2学时
  第九章:4学时 第十章:10学时 第十一章:4学时 第十二章:8学时
  第十三章:4学时 第十四章:4学时 第十五章:8学时 第十六章:2学时
参考书目
  沈养中主编,《工程力学》(第一分册),高等教育出版社,2003
  范钦珊主编,《工程力学》,高等教育出版社,1989
  哈工大理论力学教研室编,《理论力学》第六版,高等教育出版社,2002
  赵九江,张少实,王春香主编,《新编材料力学》,哈尔滨工业大学出版社,2002
  哈尔滨工业大学精品课程网站

■ 词 汇 表
  静力学:研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。
  力:指物体间相互的机械作用,这种作用改变物体的机械运动状态或形状及大小。
  力系:指作用在物体上的一群力。
  平衡:是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动。
  等效力系:将作用在物体上的一个力用另一个与它等效的力系来代替,这两个力系互为等效力系。
  合力:如果某力系与一个力等效,则此力称为该力系的合力。
  分力:如果某力系与一个力等效,则该力系的各力称为该力的分力。
  平衡力系:满足平衡条件的力系。
  自由体:位移不受限制的物体。
  非自由体:位移受到限制的物体。
  约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
  约束力:约束对非自由体的作用力。
  物体的受力分析:确定构件受了几个力,每个力的作用位置和力的作用方向,这种分析过程称为物体的受力分析。
  主动力:预先已知的力。
  被动力:约束对物体的约束力,为未知的。
  受力图:表示物体受力的简明图形。
  二力构件(二力杆):只在两个力作用下平衡的构件。
  平面汇交力系:各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系。
  力偶:由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系。
  力偶臂:力偶中两个力的垂直距离。
  力偶的作用面:力偶所在的平面。
  力的平移定理:可以把作用在刚体某点的力平行移到任意一点,但必须同时附加一个力偶,这个附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩。
  主矢:任意力系中各力的矢量和。
  主矩:任意力系各力对简化中心矩的矢量和。
  静定问题:当系统中未知量的数目等于独立平衡方程的数目,则所有未知数都由平衡方程求出,这样的问题称为静定问题。
  超静定问题:当系统中未知量的数目大于独立平衡方程的数目,则所有未知数不能全部由平衡方程求出,这样的问题称为超静定问题。
  力螺旋:由一力和一力偶组成的力系,其中力垂直于力偶的作用面。
  滑动摩擦力:两个表面粗糙的物体,当其接触面间有相对滑动趋势或相对滑动时,彼此作用有阻碍相对滑动的阻力。
  全约束力:支撑面对平衡物体的约束力,包括法向和切向约束力。
  摩擦角:全约束力和法向间夹角的最大值。
  自锁现象:如果作用在物体上的全部主动力的合力的作用线在摩擦角之内,则无论这个力多么大,物体必保持静止。这种现象称为自锁现象。
  矢径:动点相对于原点的位置矢量。
  点的速度:点的矢径对时间的一阶导数。
  点的加速度:点的速度对时间的变化率。
  速度矢端曲线:点的速度矢量的端点构成的曲线。
  自然法:利用点的运动轨迹建立弧坐标及自然轴系,并利用它们描述和分析点的运动的方法。
  切向加速度:加速度沿轨迹切线方向的分量。
  法向加速度:加速度沿轨迹法线方向的分量。
  刚体的平移:如果物体内任取一条直线段,在运动过程中这条直线段始终与它的初始位置平行,这种运动称为平行移动,简称平移。
  刚体的定轴转动:刚体在运动时,其上或其扩展部分有两点保持不动,则这种运动称为刚体的定轴转动,简称转动。
  角速度:转角对时间的一阶导数。
  角加速度:角速度对时间的一阶导数。
  合成运动:相对某一参考体的运动可由相对其他参考体运动的几个运动的合成,称这种运动为合成运动。
  定参考系:习惯把固连于地球的参考系称为定参考系,简称定系。
  动参考系:固连于其他相对于地球运动的参考体上的坐标系称为动参考系,简称动系。
  绝对运动:动点相对于定参考系的运动。
  相对运动:动点相对于动参考系的运动。
  牵连运动:动参考系相对于定参考系的运动。
  牵连点:在动参考系上与动点相重合的那一点。
  牵连速度:牵连点的速度。
  牵连加速度:牵连点的加速度。
  点的速度合成定理:动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度和相对速度的矢量和。
  刚体的平面运动:在运动中,刚体上的任意一点与某一固定平面始终保持相等的距离,这种运动称为平面运动。
  速度瞬心:在某瞬时,平面图形内速度等于零的点,称为瞬时速度中心,简称速度瞬心。
  瞬时平移:在该瞬时,图形上各点的速度分布如同图形作平移的情形一样。
  质点:具有一定质量而几何形状和尺寸大小可以忽略不计的物体。
  质点系:由几个或无限个相互联系的质点所组成的系统。
  动静法:利用静力学中研究平衡问题的方法研究动力学问题。
  强度:构件抵抗破坏(断裂或产生明显的塑性变形)的能力。
  刚度:构件抵抗变形的能力。
  稳定性:构件保持其原有平衡形态的能力。
  机械性质:材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的特性。
  内力:构件受外力作用后,在其内部由于各部分的相对位置改变引起内力的改变,这种由宏观变形引起的“附加内力”在工程力学中称为内力。
  应力:单位面积上的内力值。
  正应力:垂直于截面的应力分量。
  切应力:与截面相切的应力分量。
  应力状态:一点处各个截面上应力的集合。
  线应变:单位长度上的伸长或缩短。
  应变状态:一点处沿各方向的线应变和任意两正交线段的角应变的集合。
  轴向拉伸或压缩:所受外力的合力与杆轴线重合,沿轴线方向发生伸长或短变形。
  轴力图:表示轴力随截面位置变化情况的图形。
  弹性变形:外力卸去后可以消失的变形。
  塑性变形:卸载后不能恢复的变形。
  比例极限:线弹性阶段的最大应力。
  弹性极限:不产生塑性变形的最大应力。
  屈服极限:屈服载荷除以以初始横截面面积。
  强度极限:试件拉断前所能承受的最大载荷除以初始横截面面积。
  延伸率(伸长率):试件拉断后,工作段的残余伸长量与标距长度的比值。
  截面收缩率:用试件的初始横截面面积减去断裂后颈缩处的最小截面面积,并除以初始横截面面积。
  极限应力:材料破坏时的应力。
  许用应力:极限应力除以安全系数。
  剪切变形:构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的两个外力作用,产生沿着与外力作用线相平行的受剪面发生相对错动。
  挤压:在连接件和被连接件之间传递压力的接触面上还受到挤压力的作用。
  扭转变形:在杆件的两端作用有两个大小相等,方向相反,且作用面垂直于杆件轴线的力偶,致使杆件的任意两个横截面发生绕杆件轴线作相对转动的变形。
  扭转角:扭转时杆件的两个横截面相对转动的角度。
  扭矩图:表示扭矩沿轴线变化情况的图形。
  弯曲变形:直杆在与其轴线垂直的外力作用下,轴线呈曲线形状的变形。
  平面弯曲:当作用在梁上的所有外力都在纵向对称面内,梁的轴线变形后为此对称面的曲线。
  横力弯曲:横截面上既有剪力又有弯矩的平面弯曲。
  纯弯曲:横截面上只有弯矩,没有剪力的平面弯曲。
  中性层:构件内有一层纤维既不伸长也不缩短,这层纤维称为中性层。
  中性轴:中性层与横截面的交线。
  主平面:该截面上只有正应力没有切应力。
  主应力:主平面上的正应力。
  组合变形:构件在外力作用下同时产生几种基本变形形式。
  临界力:压杆由稳定过渡到不稳定,轴向压力的临界值。   

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