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2017年碩士研究生入學(xué)考試大綱

考試科目名稱：工程力學(xué)  考試科目代碼[816]

一、考試要求：

工程力學(xué)考試大綱適用于哈爾濱工業(yè)大學(xué)航空宇航科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的碩士研究生入學(xué)考試，考試內(nèi)容涵蓋理論力學(xué)和材料力學(xué)。理論力學(xué)考試內(nèi)容主要包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分，要求考生對(duì)其基本概念深入理解，系統(tǒng)掌握理論力學(xué)中基本原理和分析方法，具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力。材料力學(xué)考試內(nèi)容主要包括構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題，要求考生具有明確的基本概念，必要的基礎(chǔ)知識(shí)，比較熟練的計(jì)算能力，一定的分析綜合能力。

二、考試內(nèi)容：

理論力學(xué)：
(一)靜力學(xué)
1.靜力學(xué)基本概念與物體受力分析：
質(zhì)點(diǎn)(系)、剛體和力的基本概念，力的三要素。物體受力分析，常見約束與約束反力，平衡力系作用下的物體受力。靜力學(xué)公理；
2.力系簡(jiǎn)化和力系平衡：
匯交力系的幾何法和解析法；力偶系的概念。平面和空間力系和力偶系的平衡方程；要求熟練掌握平面和空間力系的簡(jiǎn)化、合成及平衡條件，并應(yīng)用求解物體系統(tǒng)的平衡問題。
3.摩擦、摩擦角、滾動(dòng)摩阻的概念，熟練求解考慮摩擦的平衡問題
(二)運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及其數(shù)學(xué)描述，點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念，點(diǎn)的速度和加速度合成。要求：
(1)掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述方法，掌握用直角坐標(biāo)，極坐標(biāo)與自然坐標(biāo)法描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本
概念與方法。深入理解位移、速度、加速度的概念(掌握用直角坐標(biāo)，極坐標(biāo)與自然坐標(biāo)
法描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)位移、速度、加速度的公式)；
(2)掌握點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)中的基本概念。熟練應(yīng)用點(diǎn)的速度和加速度合成定理求解各種運(yùn)動(dòng)中
的點(diǎn)的速度、加速度。掌握科氏加速度的概念。
2.剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)與剛體的平面運(yùn)動(dòng)，剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平面運(yùn)動(dòng)剛體上任意點(diǎn)的速度和加速度表示；剛體運(yùn)動(dòng)的合成，運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合應(yīng)用。要求：
(1)掌握剛體的平行移動(dòng)和剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)及其特征。
(2)掌握剛體的平面運(yùn)動(dòng)概念。熟練應(yīng)用基點(diǎn)法、瞬心法求平面運(yùn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度；
熟練應(yīng)用基點(diǎn)法求平面機(jī)構(gòu)上各點(diǎn)的加速度。
(三)動(dòng)力學(xué)
1.牛頓三定律，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程和動(dòng)力學(xué)問題求解。要求：
(1)理解并掌握牛頓三個(gè)定律。
(2)能夠應(yīng)用基本定律建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的微分方程，掌握質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的求解方法。
2.動(dòng)量定理：動(dòng)量和沖量概念，動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒；質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律。要求：
(1)理解并掌握動(dòng)量與沖量的基本概念。
(2)熟練掌握動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其實(shí)際應(yīng)用。
(3)掌握質(zhì)心的概念、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律。
3.動(dòng)量矩和動(dòng)量矩定理：剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的微分方程；質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理；，質(zhì)心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。要求：
(1)理解并掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩概念，動(dòng)量矩定理。
(2)熟練掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。
(3)掌握剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)微分方程及其應(yīng)用。
(4)掌握質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理。
4.動(dòng)能定理：各種作用力的功，質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)能，質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理，功率和功率方程，勢(shì)力場(chǎng)，機(jī)械能守恒定律。要求
(1)理解并掌握功、動(dòng)能的基本概念，會(huì)計(jì)算常見力的功、質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)能。
(2)熟練掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理。
(3)掌握功率和機(jī)械效率的概念、數(shù)學(xué)表達(dá)式。
(4)理解并掌握勢(shì)能的基本概念、機(jī)械能守恒定律。
(5)能夠應(yīng)用三大動(dòng)力學(xué)基本定理解決綜合問題。
5.虛位移原理：質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理；約束、理想約束、廣義坐標(biāo)和自由度的概念，虛位移原理。要求：
(1)掌握質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗伯原理和質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗伯原理，能夠應(yīng)用達(dá)朗伯原理求解動(dòng)力
學(xué)問題。
(2)理解并掌握約束、虛位移、虛功基本概念，自由度和廣義坐標(biāo)的定義。
(3)掌握虛位移原理及其應(yīng)用，應(yīng)用虛位移原理對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。
材料力學(xué)：
1.截面法求內(nèi)力，包括內(nèi)力方程，內(nèi)力圖。
2.桿件在拉(壓)、剪、扭、彎變形時(shí)的應(yīng)力與變形計(jì)算及組合變形時(shí)的應(yīng)力、強(qiáng)度與剛度計(jì)算。
3.應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)分析(重點(diǎn)在二向應(yīng)力狀態(tài)、平面應(yīng)變狀態(tài)，三向應(yīng)力狀態(tài)作一般掌握)。
4.強(qiáng)度理論，包括最大拉應(yīng)力理論、最大拉應(yīng)變理論、最大剪應(yīng)力理論、形變應(yīng)變能理論。

三、試卷結(jié)構(gòu)：

1.考試時(shí)間：180分鐘，滿分：150分。
2.題型結(jié)構(gòu)(理論力學(xué)占80%，材料力學(xué)占20%)：
a)概念題：40分
b)計(jì)算題：70分
c)分析(或應(yīng)用、或推證)題：40分

四、參考書目

[1]理論力學(xué)：理論力學(xué)(I)-第7版，哈工大學(xué)理論力學(xué)教研室編，高等教育出版社，2009
[2]材料力學(xué)：新編材料力學(xué)，張少實(shí)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002。