863材料力學2024年考試大綱

一、考試的基本要求

要求學生掌握材料力學的基本理論、基本概念和基本分析方法,使學生能科學地辨認材料力學中的各種概念、原理、專業(yè)術語；具有將一般零件、構件簡化為力學簡圖的分析能力；掌握材料力學中各種構件的分類、受力過程和變形形式；掌握研究桿件內(nèi)力、應力、變形分布規(guī)律的基本原理和方法；能運用強度、剛度及穩(wěn)定性條件對桿件進行校核、截面設計及載荷確定等計算工作；具有熟練的計算能力和一定的實驗能力，為后續(xù)相關課程的學習，以及進行構件設計和科學研究打下基礎。

二、考試方式和考試時間

閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

三、參考書目（僅供參考）

《工程力學2》，范欽珊，郭光林，高等教育出版社，2011年

《材料力學》(第5版)，孫訓方，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、簡答題、繪圖題、綜合計算題、簡單的推導與證明題等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應調整。

五、考試內(nèi)容及要求

（一）緒論及基本概念

1.理解材料力學的任務、變形固體的基本假設和基本變形的特征。

2.掌握截面法，熟練運用截面法求解桿件(一維構件)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、受力特點以及外力、內(nèi)力、應力及變形的相互關系。

3.了解彈性變形與塑性變形概念；掌握正應力和切應力、正應變和切應變的概念，掌握應力與應變的關系；掌握本課程中所運用的變形協(xié)調關系、物理關系和靜力學關系解決問題的基本分析方法。??

????（二） 軸向拉伸和壓縮

掌握軸向拉伸和壓縮的概念及實例、截面法、軸力和軸力圖。直桿橫截面和斜截面上的應力。

掌握軸向拉伸和壓縮時的變形、縱向變形、線應變、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的力學性能、安全因數(shù)、許用應力。理解低碳鋼和鑄鐵材料的拉伸、壓縮和扭轉實驗方法。??

熟練掌握強度條件；了解應力集中的概念，了解圣維南原理；掌握求解拉壓桿件一次超靜定問題的方法，了解溫度應力和裝配應力的計算。??

????（三） ?剪切與擠壓實用計算

掌握剪切的概念和實例；掌握剪切的實用計算、名義切應力。

掌握擠壓的實用計算；掌握聯(lián)接件的剪切、擠壓及拉伸強度計算。

????（四） ?扭轉

掌握扭轉的概念和實例、純剪切；掌握切應力互等定理和剪切胡克定律。???

掌握功率、轉速與外力矩間的關系、扭矩和扭矩圖、圓軸扭轉時的應力和變形、強度條件和剛度條件，了解矩形截面桿的扭轉計算。

熟練運用強度條件和剛度條件對圓軸進行設計。

????(五) ?平面圖形幾何性質

掌握靜矩、形心、慣矩、慣性積、慣性半徑、簡單圖形慣性矩和慣性積的計算、平行移軸公式。掌握組合圖形的慣矩和慣積的計算。

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、對稱彎曲和橫力彎曲的概念；掌握梁的計算簡圖、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系及其應用、熟練掌握桿的剪力圖和彎矩圖。

掌握純彎曲的正應力公式、彎矩與撓曲線曲率間的關系、抗彎剛度、抗彎截面模量、非對稱截面梁平面彎曲的條件、純彎曲理論的推廣。熟練掌握梁按正應力的強度計算。

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

掌握梁的變形和位移、撓度和轉角的概念；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角；熟練進行剛度計算；了解提高梁彎曲剛度的措施；掌握一次超靜定梁的求解。?

????(七) ?應力狀態(tài)分析與強度理論

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

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

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

????(八) ??組合變形下的強度計算

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

熟練掌握組合變形下的強度計算；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、細長壓桿臨界載荷的歐拉公式、桿端不同約束的影響、長度系數(shù)、壓桿長細比、歐拉公式適用范圍、超比例極限時壓桿的臨界應力、臨界應力總圖；了解直線經(jīng)驗公式。

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) ??構件的動力計算與疲勞強度概念

掌握構件作等加速直線運動和等速轉動時的動應力計算，掌握動荷因數(shù)概念及推導、計算。

掌握構件受沖擊荷載作用時的動應力計算。

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

（十一）?能量法

?????掌握桿件變形能的計算，掌握莫爾定理計算位移的方法。能利用能量法求解簡單超靜定問題。

了解功的互等定理，了解位移互等定理。

(十二) ?綜合性問題

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

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