科目名称：工程力学（含静力学和材料力学）

适用专业：机械工程学硕、机械专硕

一、考试要求

工程力学（含静力学和材料力学）适用于学院机械工程学科硕士研究生招生专业课考试。课程重点要求考生系统深入地掌握静力学和材料力学的基本知识、基本理论和基本设计计算方法，并且能灵活运用。重点考察分析受力物体和物体系的平衡问题、机械构件的强度校核、尺寸设计和载荷确定，以及构件的应力应变分析。

二、考试形式

待定。

三、考试内容

工程力学（含静力学和材料力学），其中静力学40%，材料力学60%。

静力学部分：

（一）静力学公理和物体的受力分析

1.静力学公理：力的平行四边形法则、二力平衡条件、加减平衡力系原理、作用力和反作用力定律、刚化原理

2.约束和约束力：光滑约束、柔索约束、光滑铰链约束、其他约束的受力分析。

3.物体受力分析和受力图，力学模型和力学简图：受力分析步骤、原则、技巧。

（二）平面力系

1.平面汇交力系：平面汇交力系合成的解析法和平衡条件的应用；

2.平面力对点的矩：合力矩定理与力矩的解析表达式、力偶与力偶矩的定义、力偶系的合成与平衡条件的应用

3.平面任意力系的简化：平面任意力系简化计算、固定端约束的受力分析

4.平面任意力系平衡问题的计算

（三）空间力系

1.空间汇交力系：空间汇交力系的平衡问题；

2.力对点的矩：求力矩矢的方法，力对轴的矩，力对点的矩与力对轴的矩之间的关系；

3.空间力偶：空间力偶系的合成与平衡条件；

4.空间任意力系的平衡方程：空间约束、空间力系的求解；

5.重心：组合图形重心的确定方法。

（四）摩擦

1.滑动摩擦：静滑动摩擦、动滑动摩擦的定义，最大静摩擦力的求取

2.摩擦角和自锁：摩擦角、自锁现象的定义；

3.考虑摩擦时平衡问题的求解：临界状态受力分析和计算；

材料力学部分：

（一）拉伸、压缩与剪切

1.拉伸或压缩杆横截面上的内力和应力：截面法的应用，轴力的计算，轴力图的画法，横截面应力的计算

2.材料拉伸、压缩时的力学性能：塑形材料和脆性材料拉伸和压缩的力学性能（阶段），屈服强度、抗拉强度、名义屈服极限、延伸率、断面收缩率、冷作硬化的概念。

3.失效、安全因素和强度计算：杆件的强度校核、尺寸设计和许用载荷设计；

4.杆件轴向拉伸或压缩时的变形：阶梯轴拉压变形计算、杆系变形协调计算、纵向和横向变形计算；

5.拉伸和压缩时的超静定问题：杆系变形协调关系的求解；

6.应力集中的概念：影响应力集中的因素；

7.剪切和挤压的实用计算：剪切和挤压的强度计算和尺寸设计。

（二）扭转

1.外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图:扭矩的计算、扭矩图的画法；

2.纯剪切:剪应力互等定理、圆轴纯剪切状态下的应力分布规律；

3.圆轴扭转时的应力：圆轴扭转时的剪应力计算、强度计算；

4.圆轴扭转时的变形：抗扭刚度的概念，扭转变形的计算，静不定问题的计算。

（三）平面图形的几何性质

1.静矩和形心：静矩的概念，组合图形形心的求解；

2.惯性矩和惯性半径：矩形、圆形、圆环惯性矩的求解；

（四）弯曲内力

1.梁的支座和载荷的简化：三种梁的基本形式

2.剪力和弯矩：用截面法求解弯曲梁内力（剪力和弯矩）

3.剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图：利用剪力方程和弯矩方程，画剪力图和弯矩图；

4.载荷的集度、剪力和弯矩间的关系：利用载荷、剪力和弯矩间的微分关系，画剪力图和弯矩图；

（五）弯曲应力

1．纯弯曲时的正应力：梁弯曲时，横截面上正应力的分布规律和应力大小求解；

2.横力弯曲时的正应力：校核弯曲梁的强度，设计弯曲梁的尺寸；

3.弯曲切应力：矩形截面梁、圆形截面梁、工字梁横截面上切应力的求解；

4.提高梁弯曲强度的措施

（六）弯曲变形

1.挠度和转角的定义；

2.挠度和转角的微分方程：用积分法求弯曲梁的变形，各种边界条件和数学表达；

3.叠加法求弯曲变形：会查表，用叠加法求挠度和转角；

4.超静定问题的求解；

5.提高梁弯曲刚度的措施

（七）应力状态分析和强度理论

1.应力状态概述、单向拉伸时斜截面上的应力：求解斜截面上应力；

2.二向应力状态和三向应力状态的概念和应力的求解；

3.二向应力状态分析：解析法求解二向应力状态、二向应力状态应力园的画法；

4.三向应力状态的分析：简单计算；

5.广义胡克定律：三向应力状态下的胡克定律应用；

6.强度理论：四大强度理论的计算、当量强度。

（八）组合变形

1.拉伸或压缩与弯曲组合：起重机为例，求解拉压弯组合问题；

2.斜弯曲：斜弯曲弯曲应力的求解和强度校核问题；

3.扭转与弯曲组合：弯扭组合应力和强度校核计算；

（九）压杆稳定

1.压杆稳定的概念

2.两端铰支细长杆的临界压力：欧拉公式的应用

3.其他支座条件下细长杆的临界压力：相当长度、长度因素的概念，临界压力的求解；

4.欧拉公式的适用范围和经验公式：大柔度杆、中柔度杆、小柔度杆的概念和计算；

5.压杆稳定性的校核：稳定性校核的计算；

6.提高亚杆稳定性的措施。

（十）动载荷

1.动静法的应用：惯性力的概念、动静法计算

2.受冲击杆件的应力和变形：动载荷应力和变形的计算

四、参考书目

《理论力学（I）》.哈尔滨工业大学理论力学教研室. 高等教育出版社， 2016年第8版。

《简明材料力学》.刘鸿文.高等教育出版社，2016年第3版。

其他注意事项：考生需要携带圆规、直尺、三角板等绘图工具，以及无编程无存储无记忆功能的计算器。