本考试大纲由资源与安全工程学院教授委员会于2016年9月1日通过。(本内容不可省)
I.考试性质(本项不可省)
工程力学考试是为高等院校和科研院所招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目,其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段理论力学、材料力学的基本知识、基本理论,以及运用理论力学、材料力学观点和方法分析和解决问题的能力,评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的工程力学理论素质,并有利于各高等院校和科研院所在专业上择优选拔。
II.考查目标(本项不可省)
考核考生对《理论力学》和《材料力学》的基本理论、基本方法的掌握情况以及应用其解决工程问题的能力。要求考生:
应按本大纲的要求,了解或理解“工程力学”中有关力系的简化和平衡、平面任意力系、空间力系、点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动、刚体的平面运动、质点动力学基本理论、动量定理、动量矩定理、动能定理,以及杆件的内力、杆件在拉压、剪切、扭转、弯曲等基本变形下应力计算与强度设计、位移计算与刚度设计等的基本概念和基本理论。学会、掌握或熟练掌握上述各部分的基本方法和基本技能,注意各部分知识结构的联系和融会贯通,应具有一定的抽象思维能力和逻辑推理能力、运算能力和空间想象能力,能综合应用所学知识分析并解决一些工程中的简单的力学问题。
Ⅲ.考试形式和试卷结构(本项不可省)
1、试卷满分及考试时间
本试卷满分为150 分,考试时间为180 分钟
2、答题方式
答题方式为闭卷,笔试。
3、试卷内容结构
考试内容包括理论力学和材料力学两部分。其中:A、理论力学部分,占考试内容的40%;B、材料力学部分,占考试内容的60%。
Ⅳ.试卷题型结构(本项可省,但建议写出)
计算分析题 100 分(7小题,每小题20-25分)
Ⅴ.考查内容(本项不可省)
A、理论力学部分考试的内容和要求
(一)静力学的基本概念
力的基本性质和刚体上力系的平衡条件(包括二力平衡条件和三力平衡条件),约束和约束反力等概念。
(二)汇交力系和静力分析方法
汇交力系的简化方法和简化结果、汇交力系的平衡方程及其应用;应用汇交力系的平衡方程求解桁架内力的方法。
(三)力偶理论
力、力矩和力偶之间的关系以及力偶矢量的概念;力偶的合成方法;力偶平衡条件及其应用。
(四)平面任意力系
平面任意力系的简化方法和结果;固定端约束、固定铰支座和活动铰支座的约束反力,应用平面任意力系的平衡方程求解物体的平衡问题;平面任意力系与平面汇交力系和平面平行力系的差别;掌握静定和静不定问题的概念。
确定滑动摩擦力大小和方向的分析方法;分析极限摩擦和非极限摩擦条件下物体的平衡问题,掌握滚动摩擦和滚滑摩擦条件下物体的平衡问题。
(五)空间力系
空间力系简化方法和简化结果;应用空间力系的平衡方程求解物体平衡问题;空间任意力系与空间汇交力系和空间平行力系之间的差别。
重心的概念;重心和平行力系中心之间的关系;确定物体重心的方法及其计算公式的应用。
(六)点的运动学
掌握描述点的运动的直角坐标法和自然坐标法,能求点的运动轨迹、速度、加速度及其相关的问题。
掌握运动合成和分解的基本概念和方法,能应用点的速度合成定理和牵连运动为平动时的加速度合成定理求解复合运动的问题。
(七)刚体的基本运动
理解并掌握刚体平动和定轴转动的特征,能分析和求解定轴转动刚体内点的速度、加速度。
掌握刚体平面运动的特征,能应用基点法、速度投影定理、瞬心法求平面图形上各点的速度,能用基点法求加速度,能分析常见平面机构的速度和加速度。
B、材料力学部分考试内容和要求
(一)绪论
变形固体的基本假设、外力及其分类;计算构件内力的截面法、应力的概念;变形与应变、杆件变形的基本形式。
(二)拉伸、压缩与剪切
应用截面法计算轴向拉伸与压缩时轴的横截面上的轴力;轴力图的画法;直杆轴向拉伸或压缩时横截面、斜截面上的应力的计算方法;拉伸或压缩时材料的力学性能、破坏特点;轴向拉伸或压缩的应变和应变能的计算方法;剪切和挤压的实用计算方法。
(三)扭转
扭矩的计算方法和扭矩图的画法;杆件产生扭转变形时杆件内剪切应力的分布规律;圆截面、矩形截面、开口和闭口薄壁杆件扭转剪应力的计算方法;杆件产生扭转变形时杆件变形的计算;圆柱密圈螺旋弹簧的应力和变形的计算。
(四)弯曲内力
计算梁内力的方法;梁弯曲变形时求解剪力方程和弯矩方程的方法;应用载荷集度、剪力和弯矩间的关系;绘制剪力图和弯矩图的方法。
(五)弯曲应力
弯曲正应力、弯曲切应力的计算方法;梁产生弯曲变形时横截面上应力的分布规律和弯曲理论的基本假设。
(六)弯曲变形
载荷集度、剪力、弯矩和挠曲线方程之间的关系,并能用于判断挠曲线的形状;应用积分法和叠加原理求解挠曲线方程、最大挠度、最大转角,从而对梁进行刚度计算;提高弯曲刚度的一些措施。
(七)应力和应变分析,强度理论
在二向应力状态下应用解析法和应力圆图解法计算主应力的方法;广义虎克定律、复杂应力状态的应变能密度和强度理论;应用强度理论对复杂应力状态下的构件进行强度计算。
(八)组合变形
构件组合变形时,应用点的应力状态分析方法判断危险截面和危险点的方法;用点的应力状态分析方法,对拉伸或压缩与弯曲的组合、偏心拉伸和压缩、扭转与弯曲的组合等变形构件进行强度计算。