I.考察目標
《工程力學(xué)》考試內(nèi)容涵蓋了“靜力學(xué)”和“材料力學(xué)”的部分內(nèi)容。靜力學(xué)部分包括各種力系的等效簡化和平衡規(guī)律、常見約束和約束反力分析及簡單分離體與受力圖等。材料力學(xué)部分包括桿件在四種基本變形(拉壓、剪切、彎曲、扭轉(zhuǎn))及其組合下的強度、剛度及壓桿穩(wěn)定性計算。要求考生對工程力學(xué)中的基本概念、假設(shè)和結(jié)論有正確的理解,基本了解工程力學(xué)應(yīng)用的工程背景,具有將一般構(gòu)件簡化為力學(xué)簡圖的分析能力。熟練掌握處理桿類構(gòu)件或零件強度、剛度及穩(wěn)定性等力學(xué)問題的基本方法,并具有比較熟練的計算能力與一定的設(shè)計能力。
II.考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
一、試卷滿分及考試時間
本試卷滿分為150分,考試時間為180分鐘。
二、答題方式
閉卷,筆試。
三、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)
靜力學(xué)基礎(chǔ)15分
力系簡化和平衡規(guī)律25分
桿件拉壓變形10分
桿件剪切變形20分
桿件扭轉(zhuǎn)變形20分
桿件彎曲變形30分
組合變形10分
應(yīng)力分析和強度理論10分
壓桿穩(wěn)定10分
四、試卷結(jié)構(gòu)
填空題10分(5小題,每題2分)
單項選擇題10分(5小題,每題2分)
簡答題40分
綜合應(yīng)用題90分
III.考察范圍
靜力學(xué)基礎(chǔ)
[考察目標]
掌握靜力學(xué)的基本概念,靜力學(xué)公理的內(nèi)容及應(yīng)用,物體的受力分析。
[考察范圍]
一、靜力學(xué)的基本概念:剛體、質(zhì)點。
二、靜力學(xué)的研究對象和范圍。
三、靜力學(xué)基本原理:二力平衡原理、加減平衡力學(xué)原理等。。
力系簡化與平衡規(guī)律
[考察目標]
掌握物體的受力分析、力系的等效簡化、力系的平衡條件及其應(yīng)用;掌握常見約束和約束反力分析方法,并能畫出簡單分離體的受力圖。
[考察范圍]
一、工程中的常見約束與約束反力。
二、簡單分離體的受力圖畫法。
三、力系的平衡條件與平衡方法。
桿件軸向拉伸與壓縮
[考察目標]
掌握軸向拉伸與壓縮的概念,軸向拉壓桿件的內(nèi)力和應(yīng)力計算。了解金屬材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能,安全系數(shù)與許用應(yīng)力。熟練掌握拉壓桿件的強度計算,及軸向拉伸與壓縮時桿件的縱向變形、線應(yīng)變、橫向變形計算。
[考察范圍]
一、桿件軸向拉伸與壓縮的概念、直桿橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力計算。
二、金屬(低碳鋼與鑄鐵)材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能。
三、失效和安全系數(shù),拉壓桿件的強度設(shè)計與校核。
四、軸向拉伸與壓縮時桿件的縱向變形、橫向變形計算。
桿件或零件的剪切變形
[考察目標]
理解剪切和擠壓概念;掌握剪切和擠壓的實用計算方法。
[考察范圍]
一、剪切和擠壓概念。
二、連接件的強度設(shè)計與校核。
等圓截面桿的扭轉(zhuǎn)變形
[考察目標]
理解純剪切、剪切應(yīng)力、剪切應(yīng)變、極慣性矩和抗扭截面模量等概念,以及切應(yīng)力互等定理和剪切虎克定律等;掌握扭矩的計算方法和扭矩圖的作法;掌握等圓截面干的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)變形分析;掌握等圓截面桿的扭轉(zhuǎn)強度和剛度設(shè)計與校核。
[考察范圍]
一、扭轉(zhuǎn)的概念,功率、轉(zhuǎn)速和外力偶的關(guān)系,扭矩的計算和扭矩圖的作法。
二、純剪切、切應(yīng)變、切應(yīng)力互等定理、剪切虎克定律。
三、等圓截面桿扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力的計算,及剪切強度分析。
四、等圓截面桿的扭轉(zhuǎn)變形分析與扭轉(zhuǎn)剛度計算。
梁的彎曲內(nèi)力
[考察目標]
理解平面彎曲、剪力和彎矩的概念;了解靜定梁的基本形式;掌握梁指定截面的剪力和彎矩的求法;掌握梁剪力圖和彎矩圖的作法;掌握剪力、彎矩和分布載荷集度的微分關(guān)系及其應(yīng)用。
[考察范圍]
一、平面彎曲的概念,靜定梁的分類。
二、剪力方程和彎矩方程。
三、用分布荷截、剪力、彎矩的微分關(guān)系作內(nèi)力圖。
梁的彎曲應(yīng)力
[考察目標]
掌握純彎曲梁的正應(yīng)力公式,彎矩和撓度曲線曲率半徑的關(guān)系;理解抗彎截面模量,抗彎剛度的概念;了解梁彎曲切應(yīng)力的分布;掌握梁的強度計算;理解提高彎曲強度的措施。
[考察范圍]
一、純彎曲梁的正應(yīng)力公式的推導(dǎo)。
二、橫力彎曲梁的正應(yīng)力強度計算。
三、梁的切應(yīng)力強度計算。
四、提高梁承載能力的措施。
梁的彎曲變形
[考察目標]
掌握撓度和轉(zhuǎn)角的概念,撓曲線的近似微分方程;掌握積分法、疊加法計算梁指定截面的撓度和轉(zhuǎn)角;了解提高梁剛度的措施。
[考察范圍]
一、梁指定截面撓度和轉(zhuǎn)角的概念,梁撓曲線近似微分方程。
二、用積分法求梁的變形。
三、疊加法求梁的變形。
四、梁的剛度校核,提高梁彎曲剛度的措施。
應(yīng)力狀態(tài)和強度理論
[考察目標]
理解應(yīng)力狀態(tài),主應(yīng)力和主平面的概念,掌握平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法和圖解法;理解最大切應(yīng)力,廣義虎克定律,體積應(yīng)變,彈性比能,體積改變能密度、畸變能密度和強度理論的基本概念;掌握脆性材料和塑性材料的不同破壞形式;掌握第一、二、三、四強度理論的觀點、強度條件及其適用范圍。
[考察范圍]
一、應(yīng)力狀態(tài)的概念。
二、平面應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)分析:解析法、圖解法。
三、廣義虎克定律。
四、強度理論的概念,脆性材料和塑性材料的不同破壞形式。
五、第一、二、三、四強度理論及其應(yīng)用。
桿件的組合變形
[考察目標]
理解組合變形的概念與實例。掌握拉(或壓)彎組合變形、斜彎曲變形的應(yīng)力與強度計算。
[考察范圍]
一、拉伸(壓縮)與彎曲的組合。
二、兩個相互垂直平面的彎曲。
三、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合。
壓桿穩(wěn)定性
[考察目標]
理解壓桿彈性平衡穩(wěn)定性的概念。掌握細長壓桿的臨界載荷-歐拉公式、超過比例極限時壓桿的臨界力經(jīng)驗公式,了解臨界應(yīng)力總圖。掌握壓桿穩(wěn)定性設(shè)計的步驟,理解提高壓桿穩(wěn)定性的措施。
[考察范圍]
一、壓桿穩(wěn)定的概念。
二、細長壓桿臨界力的歐拉公式。
三、歐拉公式的適用范圍,臨界應(yīng)力總圖。
四、壓桿穩(wěn)定的實用計算。
五、提高壓桿穩(wěn)定的措施。