863《材料力學(xué)（數(shù)）》考試大綱

    一、考試的基本要求

    要求學(xué)生掌握材料力學(xué)的基本理論、基本概念和基本分析方法,使學(xué)生能科學(xué)地辨認(rèn)材料力學(xué)中的各種概念、原理、專業(yè)術(shù)語(yǔ)；具有將一般零件、構(gòu)件簡(jiǎn)化為力學(xué)簡(jiǎn)圖的分析能力；掌握材料力學(xué)中各種構(gòu)件的分類、受力過(guò)程和變形形式；掌握研究桿件內(nèi)力、應(yīng)力、變形分布規(guī)律的基本原理和方法；能運(yùn)用強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性條件對(duì)桿件進(jìn)行校核、截面設(shè)計(jì)及載荷確定等計(jì)算工作；具有熟練的計(jì)算能力和一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，以及進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

    二、考試方式和考試時(shí)間

    閉卷考試，總分150，考試時(shí)間為3小時(shí)。

    三、參考書目（僅供參考）

    《工程力學(xué)2》，范欽珊，郭光林，高等教育出版社，2011年

    《材料力學(xué)》(第5版)，孫訓(xùn)方，高等教育出版社,2009年

    四、試題類型：

    主要包括填空題、選擇題、是非題、簡(jiǎn)答題、繪圖題、綜合計(jì)算題、簡(jiǎn)單的推導(dǎo)與證明題等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    （一）緒論及基本概念

    1.理解材料力學(xué)的任務(wù)、變形固體的基本假設(shè)和基本變形的特征。

    2.掌握截面法，熟練運(yùn)用截面法求解桿件(一維構(gòu)件)各種變形的內(nèi)力（軸力、扭矩、剪力和彎矩）及內(nèi)力方程；掌握四種基本變形基本概念、受力特點(diǎn)以及外力、內(nèi)力、應(yīng)力及變形的相互關(guān)系。

    3.了解彈性變形與塑性變形概念；掌握正應(yīng)力和切應(yīng)力、正應(yīng)變和切應(yīng)變的概念，掌握應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系；掌握本課程中所運(yùn)用的變形協(xié)調(diào)關(guān)系、物理關(guān)系和靜力學(xué)關(guān)系解決問(wèn)題的基本分析方法。

    （二）軸向拉伸和壓縮

    掌握軸向拉伸和壓縮的概念及實(shí)例、截面法、軸力和軸力圖。直桿橫截面和斜截面上的應(yīng)力。

    掌握軸向拉伸和壓縮時(shí)的變形、縱向變形、線應(yīng)變、虎克定律、彈性模量、抗拉（壓）剛度、橫向變形、泊松比。

    掌握材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能、安全因數(shù)、許用應(yīng)力。理解低碳鋼和鑄鐵材料的拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方法。

    熟練掌握強(qiáng)度條件；了解應(yīng)力集中的概念，了解圣維南原理；掌握求解拉壓桿件一次超靜定問(wèn)題的方法，了解溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力的計(jì)算。

    （三）剪切與擠壓實(shí)用計(jì)算

    掌握剪切的概念和實(shí)例；掌握剪切的實(shí)用計(jì)算、名義切應(yīng)力。

    掌握擠壓的實(shí)用計(jì)算；掌握聯(lián)接件的剪切、擠壓及拉伸強(qiáng)度計(jì)算。

    （四）扭轉(zhuǎn)

    掌握扭轉(zhuǎn)的概念和實(shí)例、純剪切；掌握切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律。

    掌握功率、轉(zhuǎn)速與外力矩間的關(guān)系、扭矩和扭矩圖、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形、強(qiáng)度條件和剛度條件，了解矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)計(jì)算。

    熟練運(yùn)用強(qiáng)度條件和剛度條件對(duì)圓軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。

    (五)平面圖形幾何性質(zhì)

    掌握靜矩、形心、慣矩、慣性積、慣性半徑、簡(jiǎn)單圖形慣性矩和慣性積的計(jì)算、平行移軸公式。掌握組合圖形的慣矩和慣積的計(jì)算。

    了解主形心軸和主形心慣矩。

    (六)梁的彎曲

    掌握純彎曲、平面彎曲、對(duì)稱彎曲和橫力彎曲的概念；掌握梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖、剪力和彎矩、剪力方程和彎矩方程、彎矩、剪力與分布荷載集度間的關(guān)系及其應(yīng)用、熟練掌握桿的剪力圖和彎矩圖。

    掌握純彎曲的正應(yīng)力公式、彎矩與撓曲線曲率間的關(guān)系、抗彎剛度、抗彎截面模量、非對(duì)稱截面梁平面彎曲的條件、純彎曲理論的推廣。熟練掌握梁按正應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算。

    掌握矩形截面梁的切應(yīng)力，了解工字形截面梁的切應(yīng)力，了解彎曲中心的概念；梁按切應(yīng)力的強(qiáng)度校核、提高彎曲強(qiáng)度的措施。

    掌握梁的變形和位移、撓度和轉(zhuǎn)角的概念；掌握梁的撓曲線近似微分方程和積分法，掌握疊加法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角；熟練進(jìn)行剛度計(jì)算；了解提高梁彎曲剛度的措施；掌握一次超靜定梁的求解。

    (七)應(yīng)力狀態(tài)分析與強(qiáng)度理論

    掌握應(yīng)力狀態(tài)概念、主應(yīng)力和主平面、平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析——解析法和圖解法、了解三向應(yīng)力狀態(tài)。掌握主應(yīng)力、主平面和最大切應(yīng)力的計(jì)算。

    掌握廣義虎克定律、三個(gè)彈性常數(shù)（E、G、U）間的關(guān)系；了解體積應(yīng)變；了解三向應(yīng)力狀態(tài)下彈性比能、體積改變和形狀改變比能。

    掌握強(qiáng)度理論的概念、破壞形式的分析、脆性斷裂和塑性流動(dòng)、最大拉應(yīng)力理論、最大拉應(yīng)變理論、最大切應(yīng)力理論、形狀改變比能理論（或稱畸變能理論）。

    (八)組合變形下的強(qiáng)度計(jì)算

    掌握組合變形的概念和實(shí)例、斜彎曲、拉伸（壓縮）與彎曲的組合、偏心拉伸（壓縮）、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合、拉伸（壓縮）、彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合。

    熟練掌握組合變形下的強(qiáng)度計(jì)算；理解截面核心的概念。

    (九)壓桿穩(wěn)定

    掌握壓桿穩(wěn)定的概念、穩(wěn)定平衡和不穩(wěn)定平衡、細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界載荷的歐拉公式、桿端不同約束的影響、長(zhǎng)度系數(shù)、壓桿長(zhǎng)細(xì)比、歐拉公式適用范圍、超比例極限時(shí)壓桿的臨界應(yīng)力、臨界應(yīng)力總圖；了解直線經(jīng)驗(yàn)公式。

    掌握壓桿校核的安全因數(shù)法和折減系數(shù)法、提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

    (十)構(gòu)件的動(dòng)力計(jì)算與疲勞強(qiáng)度概念

    掌握構(gòu)件作等加速直線運(yùn)動(dòng)和等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力計(jì)算，掌握動(dòng)荷因數(shù)概念及推導(dǎo)、計(jì)算。

    掌握構(gòu)件受沖擊荷載作用時(shí)的動(dòng)應(yīng)力計(jì)算。

    了解交變應(yīng)力下材料的疲勞破壞、交變應(yīng)力的循環(huán)特征、材料的持久極限及其影響因素。

    (十一)綜合性問(wèn)題

    主要為超靜定、動(dòng)載荷、壓桿穩(wěn)定和組合變形等問(wèn)題中兩個(gè)或兩個(gè)以上的問(wèn)題綜合在一起的題目，旨在考察解決綜合性問(wèn)題的能力。

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