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考試科目： 工程力學B

代碼： 955

考試基本要求

工程力學是一門專業基礎課。考生要對力系的等效和簡化、受力分析、平衡問題、桿件的強度、剛度和穩定性問題的基本概念有明確的認識，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能力，能為后續課程的學習奠定堅實的力學基礎。本課程對能力培養的要求如下：

(1)掌握靜力學公理及其推論，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件系的平衡;

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

(5)對應力狀態和強度理論有明確的認識，并能將其應用于組合變形下桿件的強度計算;

(6)能對簡單靜不定問題進行分析和計算;

(7)對壓桿的穩定性有明確的認識，能計算軸向受壓桿的臨界力和臨界應力，并進行穩定較核;

(8)了解常用材料的基本力學性能，初步掌握材料力學實驗的基本方法和技能。

考試基本內容

靜力學(30%)，材料力學(70%)

第一部分：靜力學

考查目標

l 靜力學公理及其推論，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件系的平衡。

考試內容

一、靜力學基礎

1. 了解靜力學基本概念;

2. 掌握靜力學公理及其推論;

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;

2. 掌握平面力偶和力偶矩的概念及性質;

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件系的平衡。

第二部分：材料力學

考查目標

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

l 對應力狀態和強度理論有明確的認識，并能將其應用于組合變形下桿件的強度計算。

l 能對簡單靜不定問題進行分析和計算。

l 對壓桿的穩定性有明確的認識，能計算軸向受壓桿的臨界力和臨界應力，并進行穩定較核。

l 了解常用材料的基本力學性能，初步掌握材料力學實驗的基本方法和技能。

考試內容

一、材料力學的基本概念

1. 了解材料力學研究的研究對象和研究任務;

2. 掌握可變形體的性質;

3. 理解材料力學的基本假設;

4. 掌握桿件變形的基本形式;

5. 了解工程構件靜力學設計的主要內容。

二、桿件的軸向拉伸和壓縮

1. 掌握拉伸與壓縮時桿件的應力與變形計算;

2. 掌握內力圖的含義和畫法;

3. 理解拉伸與壓縮桿件的強度設計準則并能熟練應用該準則進行強度校核、截面設計和荷載設計;

4. 掌握材料拉伸與壓縮實驗時的力學性能;

5. 掌握應力應變的概念及其相互關系;

6. 理解應力集中的含義。

三、桿件的剪切、擠壓和扭轉

1. 了解剪切、擠壓和扭轉的概念及其特點;

2. 掌握剪切和擠壓強度的實用計算;

3. 了解工程上傳遞功率的圓軸及其扭轉變形分析方法;

4. 掌握剪力互等定理以及圓軸扭轉時橫截面上的剪應力計算方法;

5. 掌握圓軸扭轉時的強度設計方法。

四、梁的彎曲

1. 了解工程中的常見彎曲構件及其力學特性;

2. 掌握與應力分析相關的截面圖形幾何性質;

3. 掌握平面彎曲時梁橫截面上的正應力的計算方法;

4. 掌握梁的強度設計準則以及斜彎曲、彎矩與軸力同時作用時梁橫截面的強度分析規律;

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計方法。

五、應力狀態分析與強度理論

1. 掌握平面應力的分析方法;

2. 理解點的應力狀態的概念;

3. 理解應力狀態中的主應力與最大剪應力;

4. 掌握分析應力狀態的應力圓法;

5. 理解復雜應力狀態下的應力-應變關系和應變能密度等概念;

6. 掌握工程設計中常用的四種強度理論。

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用;

3. 掌握斜彎曲構件的分析;

4. 掌握偏心受壓構件的分析;

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

七、壓桿穩定

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. 掌握臨界應力與臨界應力總圖及其工程用途;

4. 掌握壓桿穩定性設計的安全因數法。

參考書

(1)《工程力學(第2版)》，范欽珊主編，清華大學出版社，2012年

(2)《工程力學》，楊云芳主編，北京大學出版社，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%