903_工程力學(xué)考試大綱解析

1、附件2：工程力學(xué)科目考試大綱一、考試性質(zhì)工程力學(xué)是高等學(xué)校材料、石油、儲運等諸多專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，也是相應(yīng)專 業(yè)碩士研究生入學(xué)考試科目之一。工程力學(xué)考試是教育部授權(quán)各招生院校自行命題的選 拔性考試，其目的是測試考生利用工程力學(xué)基礎(chǔ)知識分析問題、解決問題的能力。本大 綱根據(jù)教育部高等工科本科理論力學(xué)課程(中學(xué)時)中靜力學(xué)的要求和材料力學(xué)課程(中 學(xué)時)基本要求及教育部工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會面向21世紀(jì)工科力學(xué)課程教學(xué) 改革的要求，結(jié)合我校工科各專業(yè)對工程力學(xué)基本知識的要求而制訂。本大綱力求反映 普通一般院校工科本科專業(yè)的特點，以科學(xué)、公平、準(zhǔn)確、規(guī)范的尺度去測評考生的工 程力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知

2、識掌握水平，考生運用工程力學(xué)基礎(chǔ)知識分析問題和解決問題的能 力。應(yīng)考人員應(yīng)根據(jù)本大綱的內(nèi)容和要求自行組織學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容和掌握有關(guān)知識。二、評價目標(biāo)(1)要求考生具有較全面的關(guān)于工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識:(2)要求考生具有一定的力學(xué)建模的能力；(3)要求考生具有較高的分析問題和解決問題的能力:(4)要求考生具有較強(qiáng)的綜合知識運用能力。三、考試內(nèi)容(一)靜力學(xué)1、靜力學(xué)基礎(chǔ)1)基本要求掌握力、力矩的基本概念及其性質(zhì)，能熟練地計算力對點之矩和力對軸之矩；掌握 力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性質(zhì)，能熟練地計算力偶矩；掌握力系主矢和主 矩的基本概念及其性質(zhì)，能熟練計算各類力系的主矢和主矩；理解和掌握力系等效

3、定理 和平衡力系定理；掌握各種常見約束及其約束力性質(zhì)，能熟練畫出單個剛體和剛體系的 受力圖。2)考試內(nèi)容1.1 力的概念1.2 力矩的概念1.3 矢和主矩1.4 力系等效定理和平衡力系定理1.5 力偶和力偶矩矢1.6 約束和約束力1.7 物體的受力分析及受力圖2、力系簡化1）基本要求掌握力系的簡化方法和簡化結(jié)果以及簡化結(jié)果的相關(guān)應(yīng)用；理解平行力系的中心， 了解物體重心、質(zhì)心和形心的確定方法，能熟練計算平面圖形的形心。2）考試內(nèi)容2.1 一般力系簡化結(jié)果2.2 固定端約束2.3 物體的重心、質(zhì)心和形心2.4 平面圖形的形心計算2.5 分布力的相關(guān)計算3、靜力學(xué)平衡問題1）基本要求掌握各種力系的平

4、衡條件和平衡方程，并能熟練地求解單個剛體和剛體系統(tǒng)的平衡 問題；掌握桁架的概念及其理想化力學(xué)模型，掌握平面靜定桁架內(nèi)力計算；掌握滑動摩 擦和摩擦角的概念，了解滾動摩阻的概念，能熟練地求解考慮滑動摩擦?xí)r的單個剛體和 剛體系的平衡問題。2）考試內(nèi)容3.1 力系的平衡條件和平衡方程3.2 平面問題平衡方程的應(yīng)用3.3 空間問題平衡方程的應(yīng)用3.4 平面靜定桁架的內(nèi)力計算3.5 考慮摩擦?xí)r的物體平衡問題（二）材料力學(xué)4、材料力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念1）基本要求熟悉變形固體的基本假設(shè)以及內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變、變形等材料力學(xué)的基本概念，掌 握內(nèi)力計算的截面法。2）考試內(nèi)容4.1 內(nèi)力與截面法4.2 應(yīng)力的概念

5、4.3 應(yīng)變的概念4.4 變形的概念5、軸向拉伸與壓縮1）基本要求掌握軸力的概念與計算方法以及軸力圖的繪制，掌握直桿橫截面及斜截面的應(yīng)力， 熟悉圣維南原理，了解應(yīng)力集中的概念。熟悉材料拉伸及壓縮時的力學(xué)性能及應(yīng)力一應(yīng) 變曲線；熟練掌握拉壓桿的強(qiáng)度計算，了解安全因數(shù)及許用應(yīng)力的確定。掌握拉壓桿變 形計算及胡克定律。掌握拉壓超靜定問題的求解，熟悉溫度及裝配應(yīng)力的計算。了解剪 切與擠壓的實用計算。2）考試內(nèi)容5.1 軸力與軸力圖5.2 軸向拉壓桿的應(yīng)力5.3 材料的拉壓力學(xué)性能5.4 拉壓強(qiáng)度條件及應(yīng)用5.5 軸向拉壓時的變形和位移計算5.6 拉壓超靜定問題，溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力6、扭轉(zhuǎn)1）基本要求掌

6、握扭矩的計算及扭矩圖的繪制，熟悉切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律，掌握圓軸 扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力與變形計算，熟練掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度及剛度條件的應(yīng)用。2）考試內(nèi)容6.1 扭矩和扭矩圖6.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力分析和強(qiáng)度計算6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形計算6.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度條件6.5 簡單扭轉(zhuǎn)超靜定問題7、彎曲內(nèi)力1）基本要求熟悉對稱彎曲的概念，掌握剪力、彎矩的計算和剪力方程、彎矩方程，熟練掌握剪 力圖、彎矩圖的繪制，能熟練的利用微分關(guān)系繪制梁的剪力圖、彎矩圖。2）考試內(nèi)容7.1 梁的內(nèi)力一剪力和彎矩7.2 剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖7.3 利用剪力、彎矩與載荷集度的微分關(guān)系繪制剪力圖和彎矩圖8、截面

7、的幾何性質(zhì)1）基本要求熟練掌握靜矩與形心、截面二次矩的概念及計算，能應(yīng)用平行移軸公式，了解慣性 主軸的概念。2）考試內(nèi)容8.1 靜矩8.2 慣性矩、慣性積、極慣性矩和慣性半徑8.3 平行移軸公式9、彎曲應(yīng)力及彎曲強(qiáng)度1）基本要求掌握彎曲正應(yīng)力和彎曲切應(yīng)力公式的推導(dǎo)及應(yīng)用，熟練掌握彎曲強(qiáng)度條件的應(yīng)用， 熟悉提高梁彎曲強(qiáng)度的措施。2）考試內(nèi)容9.1 梁純彎曲時的正應(yīng)力9.2 梁橫力彎曲時的切應(yīng)力9.3 彎曲強(qiáng)度條件及其應(yīng)用9.4 提高梁彎曲強(qiáng)度的措施10、彎曲變形1）基本要求熟悉撓曲線及其近似微分方程，掌握積分法求梁的位移，掌握疊加法求梁的位移， 掌握梁的剛度校核，熟悉提高梁彎曲剛度的措施。掌握簡

8、單超靜定梁的計算。2）考試內(nèi)容10.1 積分法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角10.2 疊加法求梁的位移10.3 簡單超靜定梁的計算10.4 梁的剛度條件與提高梁剛度的措施11、應(yīng)力狀態(tài)分析和強(qiáng)度理論1）基本要求熟悉應(yīng)力狀態(tài)的概念，掌握二向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力分析的解析法，熟悉二向應(yīng)力狀態(tài) 下應(yīng)力分析的圖解法，了解三向應(yīng)力狀態(tài)，掌握廣義虎克定律，了解體積應(yīng)變、三向應(yīng) 力狀態(tài)下應(yīng)變能、體積改變能、畸變能的概念。熟悉材料的破壞形式和強(qiáng)度理論的概念，熟練掌握四個經(jīng)典強(qiáng)度理論及其應(yīng)用，熟 悉莫爾強(qiáng)度理論。2）考試內(nèi)容11.1 一點處的應(yīng)力狀態(tài)的表示方法11.2 平面應(yīng)力狀態(tài)分析11.3 特殊三向應(yīng)力狀態(tài)分析11.4 廣義胡

9、克定律11.5 強(qiáng)度理論及其應(yīng)用12、組合變形桿件的強(qiáng)度計算1）基本要求理解組合變形的概念與實例，掌握梁在兩個主軸平面內(nèi)的彎曲、拉伸（或壓縮）與 彎曲的組合變形、彎扭組合變形的應(yīng)力與強(qiáng)度計算。2）考試內(nèi)容12.1 梁在兩個主軸平面內(nèi)的彎曲12.2 拉伸（或壓縮）與彎曲的組合12.3 彎扭組合13、壓桿穩(wěn)定1）基本要求熟悉壓桿穩(wěn)定的概念，掌握計算細(xì)長壓桿臨界載荷的歐拉公式，掌握臨界應(yīng)力計算 的相關(guān)公式及臨界應(yīng)力總圖，熟悉壓桿的穩(wěn)定性校核的安全因數(shù)法，了解折減系數(shù)法， 熟悉提高壓桿穩(wěn)定性的措施。2）考試內(nèi)容13.1 細(xì)長壓桿的臨界壓力13.2 歐拉公式的適用范圍13.3 臨界應(yīng)力總圖13.4 壓桿

10、的穩(wěn)定性計算13.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施四、參考教材陶春達(dá)，黃云主編.工程力學(xué).北京：科學(xué)出版社，2011.8o五、考試形式和試卷結(jié)構(gòu)（一）考試時間考試時間為180分鐘。（二）答題方式答題方式為閉卷、筆試。試卷由試題和答題紙組成。答案必須寫在答題紙相應(yīng)的位置上。（三）試卷滿分及考查內(nèi)容分?jǐn)?shù)分配試卷滿分為150分。靜力學(xué)部分約占總分的25%,材料力學(xué)部分約占總分的75%。（四）試卷題型比例1、選擇題（20%）：根據(jù)題目要求選擇正確答案。2、計算題（80%）：通過已知參數(shù)計算或推導(dǎo)出結(jié)果。六、樣卷一、選擇題（本題共6道小題，每小題5分，共計30分）1、平面力系的最終簡化結(jié)果不可能的是（ ）oA.

11、零力系；B.合力；C.合力偶；D.力螺旋。2、一物塊重量為耳，置于傾角為30。的粗糙斜面上，如圖所示，物塊上作用一力戶。 斜面與物塊間的摩擦角為外=25。物塊能平衡的情況是（）。A. F = 0,即（a）圖；B.尸水平向右，且尸=耳，即（b）圖；C.尸沿斜面向上，且尸=耳，即（c）圖；D.無法判定。3、三種材料的be曲線如圖所示，強(qiáng)度最高的材料是（）oA. 1 ；B. 2；C. 3o4、圖示等直圓軸，已知截面8相對于截面A的扭角%八=0 ,則外力偶M與“2的 關(guān)系為（ ）oA.B.C. 2M. = M：D. M=3Af、。J工IX1/J/5、圖示的兩個梁的抗彎剛度目相同，載荷鄉(xiāng)相同，關(guān)于這兩個

12、梁的下列四種關(guān)系 中正確的關(guān)系是（ ）o八 qiiiiiilUB 八 c,IIIIMMb以.窟a I aa a(b)A.內(nèi)力和撓度相同；B.內(nèi)力和撓度不相同；C.內(nèi)力相同，撓度不同；D.內(nèi)力不同，撓度相同。6、矩形截面梁受載荷如圖所示，則在梁中的四個位置中，應(yīng)力狀態(tài)描述錯誤的是）oF 尸產(chǎn)'LGi i0i a r1 1a 二、計算題（本題20分）圖示結(jié)構(gòu)，由曲梁A8C0和桿CE、BE、G石構(gòu)成。A、B、C、E、G均為光滑 錢鏈。已知產(chǎn)= 20kN, “ = 10kN/m, M = 20kN m, a = 2m,假設(shè)各構(gòu)件自重不計， 求A、G處約束力及桿3石、CE所受力。階梯形圓桿，力&

13、#163;段為空心軸，外徑D = 140mm,內(nèi)徑d = 100mm； 3c段為實心, 直徑” = 100mm。外力偶矩以4=18kN-m, Mcg=32kN-m , McC=14kN-mo 已知： = 8OMPa,網(wǎng)= 1.2（o）/m, G = 8OGPa。試校核軸的強(qiáng)度和剛度。四、計算題（本題20分）圖示結(jié)構(gòu)，梁8。為剛體。晨2桿的橫截面面積相同，材料相同。試求兩桿的軸力。五、計算題（本題20分）一外伸梁所受載荷如圖所示，已知材料為Q235鋼，其彎曲許用正應(yīng)力可= 170MPa , 梁為實心圓截面。試畫該梁的剪力圖和彎矩圖并設(shè)計實心圓截面的直徑d ot/=10kN/m|F=40kN口 口I. 1i 2m i2mi 2m六、計算題（本題20分）水平面內(nèi)直角折桿，直徑d =