2021湖南農業大學工程力學專業研究生考試大綱 正文

Ⅰ．考試性質
　 　工程力學考試是為我校工程類專業招收碩士研究生而設置的具有選拔性質的基礎理論考試科目，其目的是科學、公平、有效地測試考生掌握大學本科階段工程力學課的基本知識、基本理論，以及運用基礎力學理論和方法分析和解決工程實際問題的能力，評價的標準是高等學校本科畢業生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的力學基礎理論，并有利于我校在專業上擇優選拔。
Ⅱ．考查目標
　　工程力學考試涵蓋理論力學靜力學部分、材料力學部分內容。要求考生：
1．準確地掌握基礎力學的基本概念、基礎理論與基本知識。
2．具備運用本學科的理論知識，求解由工程實際問題抽象出的理論模型的能力。
　　3．熟練地使用本學科的理論知識，分析解決專業領域的工程實際問題。
　　
Ⅲ．考試形式和試卷結構
　　一、試卷滿分及考試時間
　　本部分滿分為50分。
　　二、答題方式
　　答題方式為閉卷、筆試。
　　三、試卷內容結構
　　靜力學約30%
　　材料力學70%
　　四、試卷題型結構
　　單項選擇題12分（4小題，每小題3分）
　　填空題8分（2小題，每小題4分）
計算題30分（3小題，每小題10分）
Ⅳ．考查內容

一、理論力學靜力學部分

　　（一）靜力學公理與物體的受力分析
　　1．靜力學公理
　　二力平衡原理、力的平行四邊形法則、加減平衡力系原理、力的可傳性、三力平衡匯交原理、作用力與反作用力原理、剛化原理。
　　2．受力分析
　　約束及約束力，光滑接觸面約束，柔索約束，徑向軸承約束，固定鉸鏈支座約束，可動鉸支座約束，光滑鉸鏈（銷釘）約束，球鉸鏈約束，推力軸承約束，二力構件，物體與物體系統的受力分析，受力分析圖。
（二）力系的簡化
1.力在平面坐標軸上的投影
        力的正交分解與力的投影。
　　2.力在空間坐標軸上的投影
　     直接投影法、二次投影法；力的空間正交分解，力的大小與方向余弦。
3.平面任意力系的簡化
  力對一點的矩的概念及性質，力系的主矢及向一點簡化的主矩，力系的合力及合力矩定理，力偶的概念、性質及平面力偶系的簡化，平面任意力系的簡化結果，平面匯交力系的簡化結果，平面平行力系的簡化結果，平面固定端約束。
（三）力系的平衡
1．平面任意力系的平衡方程
　　  平面匯交力系平衡問題求解的幾何法，平面任意力系平衡方程的一般式，平面任意力系平衡方程的兩矩式，平面任意力系平衡方程的三矩式。平面力偶系的平衡方程，平面平行力系的平衡方程，平面匯交力系的平衡方程。
2.物體的重心
  重心位置的確定，重心坐標計算公式。
　　（四）摩擦
　　1．滑動摩擦
　　靜滑動摩擦力，最大靜滑動摩擦力，庫倫摩擦定理，動滑動摩檫力，滑動摩擦系數，摩擦角，自鎖現象及條件。考慮摩擦時物體平衡問題的求解。
　　2．滾動摩擦
　　 滾動摩擦阻力，最大滾阻，滾阻系數，滾動摩擦定理，考慮滾阻時物體平衡問題的求解。
　

二、材料力學部分
　　（一）拉伸與壓縮
1．應力、應變的概念
　正應力、切應力，線應變、切應變。
　　2．小變形原理
3．簡單拉壓強度計算
   橫截面正應力，斜截面正應力、切應力，許用應力，安全系數，拉壓強度條件。
3．簡單拉壓變形計算
  拉壓胡克定律，彈性模量、泊松比、拉壓剛度。
4．金屬材料拉伸時的力學性質
低碳鋼拉伸應力應變曲線，比例極限、彈性極限、屈服極限、強度極限、延伸率、斷面收縮率，塑性材料與脆性材料力學性能差異。
    5.應力集中、圣維南原理
　（二）扭轉與剪切、擠壓
1．簡單剪切強度計算
  剪切的概念，剪切面，剪切應力，許用切應力，強度計算。
2．簡單擠壓強度計算
  擠壓應力、擠壓面，許用擠壓應力，強度計算。
3．扭轉內力
   軸傳遞的轉矩、功率、轉速間的關系，扭矩與扭矩圖。
　　4．薄壁圓筒的扭轉
　　 扭轉變形平面假設，薄壁圓筒扭轉橫截面的切應力，剪切胡克定律，剪切彈性模量，各向同性材料彈性常數間的關系，切應力互等定律，純剪切。
5.圓軸的扭轉
橫截面上的切應力、最大切應力、極慣性矩、抗扭截面系數，許用切應力，扭轉強度條件；扭轉變形的計算，抗扭剛度、許用單位長度扭轉角，剛度條件。
　　（三）彎曲內力
　　1．截面法求內力
　　   靜定梁的常見形式，支座約束力的特點，剪力、彎矩正負號規定，剪力與彎矩的計算。
　　2．剪力方程與彎矩方程
　　3．剪力圖與彎矩圖
　　   剪力圖與彎矩圖的繪制，剪力、彎矩、荷載集度間的微分關系。
　　（四）彎曲應力
　　1.平面彎曲
　　 平面彎曲與非平面彎曲、對稱彎曲與非對稱彎曲、純彎曲與橫力彎曲。
2.彎曲變形的平面假設
     中性軸、中性層、平面假設。
3.彎曲正應力計算
  純彎曲正應力公式的推導的幾何條件、靜力條件，純彎曲正應力計算，截面的慣性矩，抗彎截面系數，橫力彎曲正應力計算，彎曲正應力強度計算。
4.彎曲切應力計算
   矩形、工字型、T型截面梁橫力彎曲的切應力計算，切應力強度計算。
5.提高梁的彎曲強度的措施、等強度梁的概念
  （五）彎曲變形
　　1.彎曲變形的描述
　　轉角、撓度，轉角方程、撓曲線方程及它們間的關系，撓曲線的近似微分方程。
　　2．彎曲變形的計算
積分法求撓曲線方程、邊界條件、連續光滑條件，疊加法求變形、疊加原理。
4．彎曲剛度
  抗彎剛度，彎曲剛度條件。
5．提高彎曲剛度的措施
　　（六）應力與應變分析
　　1．應力狀態的概念
　　應力狀態單元體、主平面、主應力、主應力狀態單元體，三向應力、二向應力、單向應力。
2．二向應力狀態分析的解析法
單元體任意斜截面的正應力、切應力，單元體的主應力、主平面的方位，極值剪應力極其所在面的方位。二向應力狀態的第一不變量。
　　3.廣義胡克定律
　　 三向應力狀態的胡克定律，二向應力狀態的胡克定律，應力主軸、主軸坐標下的胡克定律。
4.體積胡克定律
  體積應變，體積彈性模量，平均應力，體積胡克定律。
（七）強度理論與組合變形
　　1.強度理論
　　四個常用強度理論極其相當應力，莫爾強度理論。
2.兩相互垂直平面內彎曲的強度及變形計算
3.拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形
拉伸（壓縮）與彎曲組合變形強度計算，偏心拉伸（壓縮）強度計算，中性軸方程，截面核心。
　　4.扭轉與彎曲組合變形
　　 危險點、危險點應力狀態分析，按第三強度理論校核強度，按第四強度理論校核強度。
　　（八）壓桿穩定
　　1.穩定性的概念
　　2.兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力
　　  臨界壓力，臨界應力，歐拉公式
　　3.不同桿端約束條件的臨界力
　   長度系數，相當長度，臨界力。
　　4.歐拉公式適用范圍
　　 截面慣性半徑，桿的柔度，臨界應力經驗公式，臨界應力總圖。
　　5.壓桿穩定性計算
　　穩定安全系數，穩定性條件，穩定計算，提高穩定性的措施。
參考書：任述光、王業成.理論力學，中國農業出版社。
        任述光.材料力學，西安交通大學出版社。
　　

湖南農業大學

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