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一、考试科目名称:913 工程力学

二、招生院系和专业：机械与汽车工程学院 车辆工程

考试要求：

掌握《工程力学》及其相关课程（如高等数学、大学物理、画法几何等课程）的基础知识、基本原理和基本方法；具备常用工程结构的受力分析、强度计算、构件几何尺寸计算、结构的许可载荷的计算、构件刚度计算以及压杆稳定性计算；了解工程力学的新方法和新方向。

本课程考试形式为笔试、闭卷，满分150分。考试时间为三小时。

考试内容比例：

1.基本原理、概念题（填空题或单项选择题）：20~30%

2.受力分析题（作图及计算）：30~45%

3.作图题（杆件、轴和梁的内力图）10~20

4.计算题（包括强度，刚度、稳定性问题）： 40~50%

5.综合题（包含强度、刚度、稳定性及静不定问题的综合性工程问题）：10~20%

基本内容及范围:

1、工程静力学的研究对象及基本概念

内容：工程力学的任务，力系平衡原理、力系平衡方程及工程结构或构件的受力分析。力偶及力偶系的概念，力对点之矩和力对轴之矩。

重点：静力学公理、力系平衡方程的建立，平面汇交力系和平面一般力系的平衡方程、力对点之矩和力对轴之矩的区别和联系。

难点：空间力学的平衡方程及其演化、结构的受力分析及约束力的计算。

要求：掌握工程构件的受力分析方法，工程力学的静力学方程的建立，力偶的性质及在受力分析中的运用。

2、材料力学的研究内容及任务

内容：材料力学的分析方法变形固体的基本假设，外力及其分类，内力、截面法和应力的概念，变形与应变，杆件变形的基本形式，韧性及脆性材料的力学性能。

重点：构件强度、刚度、稳定性的概念，内力、应力及其相互之间的关系，截面法，位移、变形、应变及其相互之间的关系。

难点：应力的概念及其与内力的关系，应变的概念及其与位移、变形的关系。

要求：掌握工程力学的任务是保证构件具有足够的强度、刚度与稳定性，掌握内力、应力、应变的概念，掌握截面法。

3、杆件的拉伸、压缩与剪切

内容：轴向拉伸、压缩的概念，轴向拉伸、压缩时横截面上的内力和应力，轴向拉伸、压缩时斜截面上的应力，材料拉伸、压缩时的力学性能，胡克定律，失效、安全因数和强度计算，轴向拉伸、压缩时的变形，轴向拉伸、压缩的应变能，拉伸、压缩超静定问题，温度应力和装配应力，应力集中的概念，剪切和挤压的实用计算。

重点：轴向拉伸、压缩时横截面上的内力和应力，材料拉伸、压缩时的力学性能，失效、安全因数和强度计算，轴向拉伸、压缩时的变形，拉伸、压缩超静定问题，温度应力和装配应力，剪切和挤压的实用计算。

难点：拉伸、压缩中的变形协调关系，拉伸、压缩超静定问题，温度应力和装配应力，剪切和挤压实用计算中剪切面和计算挤压面的确定。

要求：掌握轴向拉伸、压缩的概念，掌握拉伸、压缩时横截面上的内力和应力的求解方法，掌握材料拉伸、压缩时的力学性能，掌握拉伸、压缩时的强度、刚度计算，掌握拉伸、压缩超静定问题的求解方法，掌握剪切和挤压强度的实用计算。

4、圆轴的扭转

内容：扭转的概念、外力偶矩及传动功率的关系、扭矩和扭矩图、切应力互等定理、剪切胡克定律、圆轴扭转时的应力及强度计算、圆轴扭转时的变形及刚度计算、扭转超静定问题、扭转应变能。

重点：外力偶矩的计算、切应力互等定理、圆轴扭转时的应力及强度计算、圆轴扭转时的变形及刚度计算。

难点：切应力互等定理的应用，圆轴扭转时的应力、变形公式的推导及应用，扭转超静定问题。

要求：掌握外力偶矩的计算，掌握圆轴扭转时扭矩、应力、变形的计算及强度、刚度的校核。

5、梁的弯曲内力

内容：弯曲的概念，受弯杆件的简化，剪力和弯矩，剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图，载荷集度、剪力和弯矩间的关系，平面曲杆的弯曲内力。

重点：剪力和弯矩，剪力图和弯矩图，载荷集度、剪力和弯矩间的关系。

难点：指定截面剪力和弯矩的计算，剪力图和弯矩图的绘制，载荷集度、剪力和弯矩间的关系。

要求：掌握剪力、弯矩的定义及其符号规定，掌握指定截面剪力、弯矩的计算方法，掌握剪力方程和弯矩方程的求解，掌握利用载荷集度、剪力和弯矩间的关系绘制剪力图和弯矩图并校核其正确性。

6、杆件截面图形的几何性质

内容：静矩、形心、惯性矩、惯性半径、极惯性矩、惯性积、平行移轴公式、转轴公式、主惯性轴、形心主惯性轴、主惯性矩。

重点：静矩、形心、惯性矩、惯性半径、极惯性矩、平行移轴公式、主惯性轴、形心主惯性轴、主惯性矩。

难点：静矩及其与形心的关系、平行移轴公式及其应用、转轴公式、主惯性矩的计算。

要求：掌握静矩和形心的定义及计算，掌握惯性矩、惯性半径、极惯性矩的定义及计算，掌握惯性积的定义及意义，掌握平行移轴公式及其应用，掌握主惯性轴、形心主惯性轴的定义，掌握主惯性矩的计算。

7、梁的弯曲正应力计算

内容：纯弯曲与横力弯曲的概念、纯弯曲时的正应力、横力弯曲时的正应力、弯曲切应力、弯曲理论的基本假设、提高梁弯曲强度的措施。

重点：纯弯曲时的正应力、横力弯曲时的正应力、弯曲切应力、提高梁弯曲强度的措施。

难点：弯曲正应力、切应力公式的推导，弯曲强度的计算与校核，提高梁弯曲强度的措施。

要求：掌握塑性、脆性材料制成的矩形截面、圆截面和简单组合截面梁的弯曲强度的计算和校核，掌握提高梁弯曲强度的措施。

8、梁的刚度计算

内容：梁的挠度和转角的定义、挠曲线的近似微分方程、用积分法求弯曲变形、用叠加法求弯曲变形、弯曲应变能、简单超静定梁、提高梁弯曲刚度的措施。

重点：梁的挠度和转角的定义、挠曲线的近似微分方程、用叠加法求弯曲变形、简单超静定梁、提高梁弯曲刚度的措施。

难点：挠曲线近似微分方程的推导及应用、用积分法求弯曲变形时边界条件的确定、用叠加法求弯曲变形、简单超静定梁。

要求：掌握梁的挠度和转角的定义、掌握挠曲线的近似微分方程的推导及应用、掌握用叠加法求解弯曲变形的方法、掌握梁弯曲刚度的计算和校核、掌握用变形比较法求解简单超静定梁的内力、掌握提高梁弯曲刚度的措施。

9、应力状态分析和强度理论

内容：应力状态的基本概念、二向应力状态分析的解析法、二向应力状态分析的图解法、三向应力状态、广义胡克定律、应变能密度及其一般表达式、强度理论的基本概念、四种常用的强度理论。

重点：应力状态的基本概念、二向应力状态分析的解析法，二向应力状态分析的图解法，广义胡克定律，四种常用的强度理论。

难点：一点应力状态概念的理解、斜截面上应力表达式的推导、应力圆上的点与斜截面上应力的对应关系及应力圆的应用、三向应力状态下最大切应力公式的推导、利用广义胡克定律求解复杂应力状态下的应力和应变。

要求：掌握一点应力状态的概念及分类，掌握任意斜截面上应力的表达式及其应用，掌握主应力、主平面的定义及其求解方法，掌握最大切应力的求解，掌握应力圆的画法及其应用，掌握利用广义胡克定律求解复杂应力状态下的应力和应变，掌握四种常用的强度理论及其应用。

10、组合变形

内容：组合变形的概念、叠加原理、斜弯曲、拉（压）弯组合、偏心压缩与截面核心、弯扭组合。

重点：叠加原理、斜弯曲、拉（压）弯组合、弯扭组合。

难点：组合变形类型的判断、各种组合变形条件下结构的强度、变形（位移）计算、截面核心范围的确定。

要求：掌握组合变形类型的判断、掌握各种组合变形条件下结构的强度、变形（位移）计算、掌握截面核心的概念及其大致形状。

11、压杆稳定性计算

内容：压杆稳定的概念、两端铰支细长压杆的临界压力、其他支座条件下细长压杆的临界压力、柔度与临界应力、欧拉公式的适用范围与临界应力总图、压杆的稳定校核、提高压杆稳定性的措施。

重点：两端铰支细长压杆的临界压力、其他支座条件下细长压杆的临界压力、临界应力总图、压杆的稳定校核、提高压杆稳定性的措施。

难点：欧拉公式及其普遍形式的推导及应用、临界应力总图的意义及应用。

要求：掌握两端铰支细长压杆的临界压力的计算、掌握其他支座条件下细长压杆的临界压力计算、掌握利用临界应力总图进行压杆稳定校核的一般方法，掌握提高压杆稳定性的措施。

12、动载荷

内容：动载荷的定义、惯性力和达朗伯原理（动静法）、动荷系数、杆件受冲击时的应力和变形、动载荷下的强度校核。

重点：动静法、动荷系数、杆件受冲击时的应力和变形、动载荷下的强度校核。

难点：求动荷系数的方法。

要求：掌握利用动静法求动载荷下的动荷系数、掌握利用机械能守恒求冲击载荷下的动荷系数、掌握动载荷及冲击载荷下的强度计算与校核、掌握动载荷及冲击载荷下的变形计算。

13、交变应力

内容：交变应力与疲劳失效、循环特征、应力幅、平均应力、疲劳极限及其影响因素、对称循环下构件的疲劳强度计算、非对称循环下构件的疲劳强度计算、提高构件疲劳强度的措施。

重点：疲劳极限及其影响因素、对称循环下构件的疲劳强度计算、非对称循环下构件的疲劳强度计算、提高构件疲劳强度的措施。

难点：疲劳极限的意义及其影响因素、非对称循环下构件的疲劳强度计算。

要求：掌握对称与非对称循环下构件的疲劳强度计算、掌握提高构件疲劳强度的措施。

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