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考試科目： 工程力學(xué)B

代碼： 955

考試基本要求

工程力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。考生要對力系的等效和簡化、受力分析、平衡問題、桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念有明確的認(rèn)識，比較熟練的掌握其基本理論和基本計算，具有一定的分析能力和實驗?zāi)芰Γ転楹罄m(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的力學(xué)基礎(chǔ)。本課程對能力培養(yǎng)的要求如下：

(1)掌握靜力學(xué)公理及其推論，能正確分析物體的受力分析、繪制受力圖;

(2)掌握力的平移定理、平面任意力系向一點簡化方法;

(3)掌握平面任意力系的平衡條件和構(gòu)件系的平衡;

(4)能熟練地作桿件在基本變形(拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲)下的內(nèi)力圖，計算其應(yīng)力和位移，并進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算;

(5)對應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論有明確的認(rèn)識，并能將其應(yīng)用于組合變形下桿件的強(qiáng)度計算;

(6)能對簡單靜不定問題進(jìn)行分析和計算;

(7)對壓桿的穩(wěn)定性有明確的認(rèn)識，能計算軸向受壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力，并進(jìn)行穩(wěn)定較核;

(8)了解常用材料的基本力學(xué)性能，初步掌握材料力學(xué)實驗的基本方法和技能。

考試基本內(nèi)容

靜力學(xué)(30%)，材料力學(xué)(70%)

第一部分：靜力學(xué)

考查目標(biāo)

l 靜力學(xué)公理及其推論，能正確分析物體的受力分析、繪制受力圖。

l 力的平移定理、平面任意力系向一點簡化方法。

l 平面任意力系的平衡條件和構(gòu)件系的平衡。

考試內(nèi)容

一、靜力學(xué)基礎(chǔ)

1. 了解靜力學(xué)基本概念;

2. 掌握靜力學(xué)公理及其推論;

3. 掌握約束的概念、并能正確分析約束反力的方向及正確繪制受力圖;

4. 掌握物體受力分析的步驟和方法。

二、平面匯交力系

1. 了解平面匯交力系合成的幾何法;

2. 掌握平面匯交力系合成的解析法;

3. 掌握并應(yīng)用平面匯交力系的平衡條件。

三、平面力偶系

1. 掌握力對點的矩的概念及其性質(zhì);

2. 掌握平面力偶和力偶矩的概念及性質(zhì);

3. 掌握平面力偶系的合成方法及平衡條件。

四、平面任意力系

1. 掌握力的平移定理、平面任意力系向一點簡化方法;

2. 掌握固定支座的特點;

3. 掌握平面任意力系的平衡條件和構(gòu)件系的平衡。

第二部分：材料力學(xué)

考查目標(biāo)

l 能熟練地作桿件在基本變形(拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲)下的內(nèi)力圖，計算其應(yīng)力和位移，并進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算。

l 對應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論有明確的認(rèn)識，并能將其應(yīng)用于組合變形下桿件的強(qiáng)度計算。

l 能對簡單靜不定問題進(jìn)行分析和計算。

l 對壓桿的穩(wěn)定性有明確的認(rèn)識，能計算軸向受壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力，并進(jìn)行穩(wěn)定較核。

l 了解常用材料的基本力學(xué)性能，初步掌握材料力學(xué)實驗的基本方法和技能。

考試內(nèi)容

一、材料力學(xué)的基本概念

1. 了解材料力學(xué)研究的研究對象和研究任務(wù);

2. 掌握可變形體的性質(zhì);

3. 理解材料力學(xué)的基本假設(shè);

4. 掌握桿件變形的基本形式;

5. 了解工程構(gòu)件靜力學(xué)設(shè)計的主要內(nèi)容。

二、桿件的軸向拉伸和壓縮

1. 掌握拉伸與壓縮時桿件的應(yīng)力與變形計算;

2. 掌握內(nèi)力圖的含義和畫法;

3. 理解拉伸與壓縮桿件的強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則并能熟練應(yīng)用該準(zhǔn)則進(jìn)行強(qiáng)度校核、截面設(shè)計和荷載設(shè)計;

4. 掌握材料拉伸與壓縮實驗時的力學(xué)性能;

5. 掌握應(yīng)力應(yīng)變的概念及其相互關(guān)系;

6. 理解應(yīng)力集中的含義。

三、桿件的剪切、擠壓和扭轉(zhuǎn)

1. 了解剪切、擠壓和扭轉(zhuǎn)的概念及其特點;

2. 掌握剪切和擠壓強(qiáng)度的實用計算;

3. 了解工程上傳遞功率的圓軸及其扭轉(zhuǎn)變形分析方法;

4. 掌握剪力互等定理以及圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的剪應(yīng)力計算方法;

5. 掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度設(shè)計方法。

四、梁的彎曲

1. 了解工程中的常見彎曲構(gòu)件及其力學(xué)特性;

2. 掌握與應(yīng)力分析相關(guān)的截面圖形幾何性質(zhì);

3. 掌握平面彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力的計算方法;

4. 掌握梁的強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則以及斜彎曲、彎矩與軸力同時作用時梁橫截面的強(qiáng)度分析規(guī)律;

5. 了解梁的小撓度微分方程及其積分;

6. 掌握工程中采用的位移疊加法;

7. 掌握簡單的靜不定問題的求解方法和梁的剛度設(shè)計方法。

五、應(yīng)力狀態(tài)分析與強(qiáng)度理論

1. 掌握平面應(yīng)力的分析方法;

2. 理解點的應(yīng)力狀態(tài)的概念;

3. 理解應(yīng)力狀態(tài)中的主應(yīng)力與最大剪應(yīng)力;

4. 掌握分析應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓法;

5. 理解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和應(yīng)變能密度等概念;

6. 掌握工程設(shè)計中常用的四種強(qiáng)度理論。

六、組合變形

1. 掌握組合變形的概念;

2. 理解疊加原理及其在分析組合變形時的應(yīng)用;

3. 掌握斜彎曲構(gòu)件的分析;

4. 掌握偏心受壓構(gòu)件的分析;

5. 了解圓軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)共同作用時的強(qiáng)度計算以及薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計等工程設(shè)計方法。

七、壓桿穩(wěn)定

1. 掌握兩端鉸支壓桿的臨界荷載以及歐拉公式;

2. 了解不同剛性支承對壓桿臨界荷載的影響;

3. 掌握臨界應(yīng)力與臨界應(yīng)力總圖及其工程用途;

4. 掌握壓桿穩(wěn)定性設(shè)計的安全因數(shù)法。

參考書

(1)《工程力學(xué)(第2版)》，范欽珊主編，清華大學(xué)出版社，2012年

(2)《工程力學(xué)》，楊云芳主編，北京大學(xué)出版社，2012年

題型及分布

選擇題 約20-30%

作圖題 約15-20%

計算題 約50-65%