工程力学应用教程 教学课件 作者 李莉娅 主编 能力模块一 绪论.ppt

《工程力学应用教程》李莉娅 主编化学工业出版社 绪论 （能力目标） 会分析工程实例中的力学应用现象 会区别工程中不同的构件 会分析各种载荷的种类 会初步的力学模型建立 （工作任务） 了解工程力学的内容及任务 了解工程力学中的研究对象 了解学习该门课程的方法 明确学习该门课程要达到的能力目标 了解应用工程力学解决问题的基本方法 案例导入 案例任务描述 图示传动轴，传递功率p=7.5kw,轴的转速n=100r/min,AB为皮带轮，A轮上的皮带为水平，B轮上的皮带为铅直，若两轮的直径为600mm，则已知，F2=1500N，轴材料的许用应力试按第三强度理论计算轴的直径。 解决任务思路 弯扭组合变形是机械中最常见的情况，根据外力的情况画出弯矩与扭矩图，确定危险截面，然后根据强度理论来进行强度的校核。 一、力学的应用 力学是一门基础学科，它同数、理、化、天、地、生并列为七大基础学科之一。力学的发展源远流长.20世纪前,机械工业,水利工程,桥梁铁路,船舶,兵器等近代工业,无一不是在力学知识积累和完善的基础上产生与发展起来的。 二、工程力学的内容和任务 1.静力分析基础（静力学）； 2.平衡构件承载安全设计基础（材料力学）； 3.动力构件设计基础（动力学）； 任务0.1 工程力学的任务和研究对象 案例分析：摇臂钻床的力学分析 三、工程力学的研究对象 工程力学的研究对象是工程构件，工程实际的构件多种多样，机械或机器由各种机构组成，机构由各个运动单元（构件）所组成。 任务0.2 工程力学应用解决问题的方法 一、工程力学的研究方法 工 程力学的研究方法是实验观察—建立模型—理论分析—实验（实践）验证。这是自然科学研究问题的一般方法。本课程研究的物体，大多是各种工程结构物及其构件。这些结构物和构件，形状大小各异，组成也很复杂。因此，在研究它们的运动和变形时，首先必须根据问题的性质，抓住主要因素，略去次要因素，合理简化，使其抽象为力学模型，这是重要的一步。 建立模型之后，可运用数学方法进行分析计算。这种解决力学问题的方法称为理论方法。 二、力学模型建立的方法 1、研究对象的假设 静力学中，对构件进行受力分析，为了简化研究对象，常把构件简化为刚体（能力模块一）；在材料力学中研究构件强度、刚度和稳定性时，研究对象不再是刚体而是可变形固体（能力模块二），它们在载荷作用下要产生变形。 2、载荷的分类 使物体运动或有运动趋势的力，称为主动力，又称荷载。阻碍物体运动的力，称为被动力，又称约束反力。可分为： 恒载和活载 、静力荷载和动力荷载 、集中载荷和均布载荷等。 3、建立力学模型的方法 案例：如图是汽车行驶在桥面上，以桥为研究对象。汽车对桥的作用是可简化为通过两个轮胎作用在桥上的集中力F1和F2 一、《工程力学》课程学习情境的设计思路-------学习领域的确定 《工程力学》是机电类专业的一门公共专业基础课程，主要是为了将来的机电岗位职业能力打下各方面的基础，所以它们的学习情境可以设定在某个典型的机电工作过程中。如机电一体化专业的职业任务中，有一典型工作任务，对减速器的齿轮传动轴进行校核、结构设计并数控加工，这项任务的工作过程如下：： 任务0.3 本门课程的能力目标及学习方法建议 工作过程（步骤一）：轴的受力分析及安全性校核等 轴的受力分析及平衡问题 对轴的强度计算和校核 对轴的刚度计算和校核 对轴的稳定性计算和校核 完整工作过程 完整工作过程 完整工作过程 完整工作过程 二、《工程力学》课程学习情境的设计--------主题学习单元载体的设计 对《工程力学》课程，从课程内容的组织上我们是按职业基础能力模块来分成三块，对学生的学习职业能力进行循序渐进地培养。在每个能力模块学习训练中以工作任务为背景，以各种常见机械机构或零件作为载体，来使学生进行由浅入深，由易到难，由辅导到独立的一个认知训练的学习过程。 《工程力学》 能力模块一：静力学平衡力系分析计算 能力模块二：构件承载能力校核与计算 能力模块三：钢质点的运动力学基础 学习领域的确定 学习情景1 学习情景2 学习情景3 项目 工作任务1：拉压杆件的承载能力计算 子情境工作任务n：工程梁的承载能力计算等 子情镜 工作任务1：质点运动分析 子情境工作任务n：刚体运动分析 项目 工作任务1：物体受力分析和画受力图 项目工作任务N：平面力系分析及平衡计算 符合学习认知规律：由浅入深、由易到难，由辅导到独立----职业行为能力提升 三、学习本门课程的建议 学习工程力学应用时要以工程构件为对象，学习时要贯穿“工程构件的力学模型建立和受力分析--构件的平衡方程建立---求出未知力的大小和方向（静力学知识）----构件的变形类型