《理论力学》教学大纲 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/17 5:09:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《理论力学》教学大纲

课程名称:《理论力学》 英文名称:Theoretical mechanics 课程性质:专业教育必修课程 课程编号:O131004 所属院部:机电工程学院 周 学 时:4学时 总 学 时:64学时 学 分:4学分

教学对象(本课程适合的专业和年级):机械设计制造及其自动化专业(本科)一年级学生

预备知识:《机械制图》,《高等数学》

课程在教学计划中的地位作用:理论力学是面向大学工科本、专科学生开设的专业基础课,是机械类本专科专业的一门主干课程。理论力学是各门力学课程的基础,同时是一门对工程对象进行静力学、运动学与动力学分析的技术基础课,在诸多工程技术领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,为学习相关的后继课程以及将来学习和掌握新的科学技术打好必要的基础;使学生初步学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题;结合本课程的特点,培养学生科学的思维方式和正确的世界观,培养学生的相关能力。 教学方法:理论教学

教学目标与要求:学习本课程的目的,一是掌握力学知识,为学习有关的后续课程打好必要的基础;二是培养学生运用力学的概念和理论,分析解决工程实际问题;三是学习力学方法,培养学生逻辑思维能力,计算表达能力等综合素质。

课程教材:哈尔滨工业大学理论力学教研室.《理论力学(I)》第8版,高等教育出版社,2018.1 参考书目:

[1]景荣春.《理论力学辅导与题解》,清华大学出版社,2010.6 [2]李明宝.《理论力学(第二版)》,华中科技大学出版社,2014.3

[3]程燕平,王春香.《1978-2008哈尔滨工业大学理论力学本科期末考试题汇编》,哈

尔滨工业大学出版社,2009.10

[4]程燕平,孙毅。《1979-2007哈尔滨工业大学硕士研究生入学理论力学试题汇编与解答》,哈尔滨工业大学出版社,2007.10

[5] 孙毅等.《理论力学习题全解》,高等教育出版社,2017.9 考核形式:闭卷笔试。

课程内容及学时分配(含教学重点、难点):

章 节 内 容 课时 备注 2 绪论和第一章 第一节 静力学公理 静力学公理和物体的第二节 约束和约束力 受力分析 第三节 物体的受力分析和受力图〃力学模型和力学简图 第一节 平面汇交力系 第二节 平面力对点之矩 第二章 第三节 平面任意力系的简化 平面力系 第四节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 第五节 物理系的平衡〃静定和超静定问题 第六节 平面简单桁架的内力计算 第一节 空间汇交力系 第二节 力对点的矩和力对轴的矩 第三章 第三节 空间力偶 空间力系 第四节 空间任意力系向一点的简化 第五节 空间任意力系的平衡方程 第六节 重心 第一节 滑动摩擦 第四章 第二节 摩擦角和自锁现象 摩擦 第三节 考虑摩擦时物体的平衡问题 第四节 滚动摩阻的概念 第一节 矢量法 第五章 第二节 直角坐标法 点的运动学 第三节 自然法 第一节 刚体的平行移动 第二节 刚体绕定轴的转动 第六章 第三节 转动刚体内各点的速度和加速度 刚体的简单运动 第四节 轮系的传动比 第五节 以矢量表示角速度和角加速度 第一节 相对运动〃牵连运动〃绝对运动 第七章 第二节 点的速度的合成定理 点的合成运动 第三节 牵连运动是平移时点的加速度的合成定理 第四节 牵连运动是定轴转动时点的加速度的合成定理 第一节 刚体平面运动的概述和运动分解 第二节 求平面图形内各点速度的基点法 第八章 第三节 求平面图形内各点速度的瞬心法 刚体的平面运动 第四节 用基点法求平面图形内各点的加速度 第五节 运动学综合应用举例 第九章 第一节 动力学的基本定律 质点动力学的基本方第二节 质点的运动微分方程 程 4 共计18课时 4 8 2 4 共计20课时 8 6 共计2 26课时

第十章 动量定理 第十一章 动量矩定理 第十二章 动能定理 第十三章 达朗贝尔原理 第十四章 虚位移原理 合计 第一节 动量与冲量 第二节 动量定理 第三节 质心运动定理 第一节 质点和质点系的动量矩 第二节 动量矩定理 第三节 刚体绕定轴的转动微分方程 第四节 刚体对轴的转动惯量 第五节 质点系相对于质心的动量矩定理 第六节 刚体的平面运动微分方程 第一节 力的功 第二节 质点和质点系的动能 第三节 动能定理 第四节 功率〃功率方程〃机械效率 第五节 势力场〃势能〃机械能守恒定律 第六节 普通定理的综合应用举例 第一节 惯性力〃质点的达朗贝尔原理 第二节 质点系的达朗贝尔原理 第三节 刚体惯性力系的简化 第四节 绕定轴转动刚体的轴承动约束力 第一节 约束〃虚位移〃虚功 第二节 虚位移原理 6 8 6 2 2 64 课程内容与要求

(1)课程内容及重点、难点

绪论

掌握理论力学的研究对象、目的和任务,主要内容及研究方法。 静力学

第一章 静力学公理和物体的受力分析

目的要求:1.深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。2.静力学公理(或力的基本性质)是静力学的理论基础,要求深入理解。3.明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法。4.熟练而正确地对单个物体与物体系统进行受力分析,画出受力图。5.掌握力多边形法则及平面汇交力系合成与平衡的几何条件。

重点:1.力、刚体、平衡和约束等概念。2.静力学公理及其推论。3.柔性约束、光滑支承面约束、光滑铰链约束的特征及其反力的画法。4.单个物体及物体系统的受力分析。

难点:光滑铰链的约束特征(尤其是销钉连接二个以上的构件即复合铰),物体系统的受力分析,平面汇交力系(多个力)合成与平衡的几何法。

第二章 平面力系

目的要求:1.能正确地将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的投影,对合力投影定