2021暨南大學(xué)工程力學(xué)研究生考試大綱 正文

暨南大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院“土木水利”工程碩士入學(xué)考試
《工程力學(xué)》考試大綱
 
目 錄
I. 考察目標(biāo)
II. 考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
III. 考察范圍
IV. 試題示例
V．參考資料
 
 
I. 考察目標(biāo)
《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(qiáng)度、剛度及壓桿穩(wěn)定性計(jì)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?xiàng)U類構(gòu)件或零件強(qiáng)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(jì)算能力與一定的設(shè)計(jì)能力。
 
 
II. 考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
一、試卷滿分及考試時(shí)間
本試卷滿分為150分，考試時(shí)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(qiáng)度理論   10分
壓桿穩(wěn)定        10分
 
四、試卷結(jié)構(gòu)
填空題      10分
單項(xiàng)選擇題  10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(biāo)]
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(diǎn)。
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(biāo)]
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(biāo)]
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(jì)算。了解金屬材料拉伸和壓縮時(shí)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(qiáng)度計(jì)算，及軸向拉伸與壓縮時(shí)桿件的縱向變形、線應(yīng)變、橫向變形計(jì)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(jì)算。
二、 金屬（低碳鋼與鑄鐵）材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能。
三、 失效和安全系數(shù)，拉壓桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核。
四、 軸向拉伸與壓縮時(shí)桿件的縱向變形、橫向變形計(jì)算。
 
桿件或零件的剪切變形
[考察目標(biāo)]
理解剪切和擠壓概念；掌握剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算方法。
 
[考察范圍]
一、 剪切和擠壓概念。
二、 連接件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核。
 
等圓截面桿的扭轉(zhuǎn)變形
[考察目標(biāo)]
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(jì)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(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算，及剪切強(qiáng)度分析。
四、 等圓截面桿的扭轉(zhuǎn)變形分析與扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算。
 
梁的彎曲內(nèi)力
[考察目標(biāo)]
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(biāo)]
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(qiáng)度計(jì)算；理解提高彎曲強(qiáng)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(qiáng)度計(jì)算。
三、 梁的切應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算。
四、 提高梁承載能力的措施。
 
梁的彎曲變形
[考察目標(biāo)]
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(jì)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(qiáng)度理論
[考察目標(biāo)]
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(qiáng)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(qiáng)度理論的觀點(diǎn)、強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度理論及其應(yīng)用。
 
桿件的組合變形
[考察目標(biāo)]
理解組合變形的概念與實(shí)例。掌握拉（或壓）彎組合變形、斜彎曲變形的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算。
[考察范圍]
一、 拉伸（壓縮）與彎曲的組合。
二、 兩個(gè)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(biāo)]
理解壓桿彈性平衡穩(wěn)定性的概念。掌握細(xì)長壓桿的臨界載荷－歐拉公式、超過比例極限時(shí)壓桿的臨界力經(jīng)驗(yàn)公式，了解臨界應(yīng)力總圖。掌握壓桿穩(wěn)定性設(shè)計(jì)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(xì)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(shí)用計(jì)算。
五、 提高壓桿穩(wěn)定的措施。
 
 
IV. 試題示例
一、 填空題（共5小題，每題2分，共10分）
1. 工程力學(xué)中往往把結(jié)構(gòu)抽象化為兩種計(jì)算模型：剛性模型和理想變形固體模型。所謂理想變形固體，是將一般變形固體的材料性質(zhì)加以理想化，并作出以下假設(shè)：                        ；
                       ；                      。
2. 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受外力作用時(shí)，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件各部分之間會產(chǎn)生相互作用力，稱為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力。內(nèi)力主要包括：                      、                     、                    、和                           等形式。
3. 梁彎曲時(shí)的中性層是指：                                        ；中性軸是指：                                                        。
4. 工程力學(xué)中分析桿件的拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲時(shí)，都采用了“平截面假設(shè)”。平截面假設(shè)是指：                                                                     。
5. 當(dāng)單位荷載法的計(jì)算公式滿足                      、                   、和                          等條件時(shí)，就可以直接采用圖乘法來代替。
 
二、 選擇題（共5小題，每小題2分，共10分）
1. 從力學(xué)的角度出發(fā)，構(gòu)件要安全可靠工作必須滿足三方面的要求。以下哪個(gè)不屬于這些要求？（    ）
A. 強(qiáng)度要求    B. 小變形要求    C. 剛度要求      D. 穩(wěn)定性要求
2. 關(guān)于材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能，說法不正確的是（     ）
A. 低碳鋼拉伸破壞前經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、局部變形階段；
B. 鑄鐵拉伸破壞時(shí)沒有發(fā)生明顯的塑性變形；
C. 屈服現(xiàn)象的特點(diǎn)是應(yīng)變基本保持不變，而應(yīng)力顯著增加；
D. 在強(qiáng)化階段卸載后重新加載，低碳鋼的比例極限會提高。
3. 一多跨梁AB（如圖所示），使所受的集中力P先后作用于C鉸的左側(cè)和右側(cè)，并分別作出其內(nèi)力圖，經(jīng)過比較，得出（       ）的結(jié)論是正確的。

A、Q和M圖均不同；          B、Q圖相同，M圖不同；
C、Q圖不同，M圖相同；      D、Q和M圖均相同。
4. 對于受剪切桿件的強(qiáng)度計(jì)算問題，說法正確的是（       ）
A. 僅需考慮剪切實(shí)用計(jì)算；
B. 僅需考慮擠壓強(qiáng)度計(jì)算；
C. 既要進(jìn)行剪切強(qiáng)度計(jì)算又要進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。
5. 若將作用在簡支梁中央的集中力分散為靠近支座的兩個(gè)集中力（如圖所示），則此時(shí)梁所能承受的集中力P₂將增大為梁原來承受的集中力P₁的（      ）倍。
A、0.5；           B、1；        C、2；         D、4；
    
 
三、 簡答題（共40分）
1. 與靜定結(jié)構(gòu)相比，超靜定結(jié)構(gòu)具有哪些重要性質(zhì)？
2. 簡述桿件的主要變形形式，及每種變形形式的受力特點(diǎn)。
……
四、 綜合應(yīng)用題（共90分）
1、 試用單位荷載法或圖乘法求解圖示懸臂梁自由端的豎向位移和中點(diǎn)轉(zhuǎn)角。

 
2、 試求如下圖所示多跨靜定梁的彎矩圖和剪力圖。

 
3、 圖示外伸梁由22b號工字鋼制成，材料的許用應(yīng)力[s ] = 170MPa，忽略自重的影響，試校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。

附：型鋼表  熱軋普通工字鋼（GB 706 – 88）
其中   h——高度；b——腿寬度；d——腰厚度；
I——慣性矩；W——截面系數(shù)；i——慣性半徑；
 
 
4、 圖示懸臂梁受水平力及鉛垂力。梁橫截面為圓形，。試指出危險(xiǎn)點(diǎn)位置并求梁內(nèi)的最大正應(yīng)力。
 
 
…….
 
V．參考資料
[1] （德）黑爾，李科群.《工程力學(xué)》原書第7版，機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
[2] 原方.《工程力學(xué)》第四版，清華大學(xué)出版社，2012.
[3] 陸曉敏，鄧愛民.《工程力學(xué)》，國防工業(yè)出版社，2014.
[4] 楊慶生，崔蕓，龍連春.《工程力學(xué)》，科學(xué)出版社，2015.
[5] 佘斌.《工程力學(xué)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

暨南大學(xué)

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