2015年在职工程硕士专业课考试
材料力学 科目考试大纲
一、考查目标
明确材料力学的研究对象、基本假设；掌握材料力学的基本概念和材料力学研究问题的基本方法，熟练掌握解决材料力学中涉及的几种简单变形和组合变形下的应力计算及变形计算，掌握基本变形和组合变形的强度问题分析方法；考核解决工程实际简单问题的综合能力。
二、考试形式与试卷结构
（一）试卷满分及考试时间
考试满分100分，考试时间2小时。
（二）答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构
1.材料力学概述：
变形体，各向同性与各向异性弹性体，弹性体受力与变形特征；工程结构与构件，杆件受力与变形的几种主要形式；用截面法求指定截面内力。
2.轴向拉伸与压缩（占10%）
轴向拉压杆的内力、轴力图，横截面和斜截面上的应力，轴向拉压的应力、变形，轴向拉压的强度计算，轴向拉压的超静定问题，轴
向拉压时材料的力学性质。
3.剪切与扭转（占10%）
连接件剪切面的判定，切应力和挤压应力的计算；切应力互等定理和剪切虎克定律；外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图；圆轴扭转时任意截面的扭矩，扭转切应力，圆轴扭转时任意两截面的相对扭转角，圆截面的极惯性矩及抗扭截面模量的计算。
4.弯曲内力（占15%）
剪力和弯矩的计算，根据载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画出剪力图和弯矩图。
5.弯曲应力（占15%）
弯曲正应力及正应力强度的计算，直梁横截面上的正应力、切应力，提高弯曲强度的措施；弯曲惯性矩和抗弯截面系数的计算。
6.弯曲变形（占5%）
挠曲线微分方程，用积分法求弯曲变形，用叠加法求弯曲变形，解简单静不定梁，梁的刚度条件。
7.应力和应变分析与强度理论（占10%）
应力状态，主应力和主平面的概念，二向应力状态的解析法和图解法；计算斜截面上的应力、主应力和主平面的方位；三向应力状态的应力圆画法；掌握单元体最大剪应力计算方法；各向同性材料在一般应力状态下的应力一应变关系，广义胡克定律，各向同性材料各弹性常数之间的关系；一般应力状态下的应变能密度，体积改变能密度与畸变能密度；四种常用的强度理论。
8.组合变形（占10%）
组合变形和叠加原理；拉压与弯曲组合变形杆的应力和强度计算；偏心压缩；扭转与弯曲组合变形下，圆轴的应力和强度计算；组合变形的普遍情况。
9.压杆稳定（占10%）
压杆稳定的概念；常见约束下细长压杆的临界压力、欧拉公式；压杆临界应力以及临界应力总图；压杆失效与稳定性设计准则；压杆失效的不同类型，压杆稳定计算；中柔度杆临界应力的经验公式；提高压杆稳定的措施。
10.动载荷（占5%）
掌握应用动静法计算简单的动载荷问题，掌握冲击载荷的基本概念、分析方法并计算冲击载荷、冲击应力和冲击变形。
11.能量方法（占10%）
杆件变形能的计算；卡氏定理、莫尔定理、图形互乘法及其应用；用能量方法解超静定问题；功的互等定理和位移互等定理。
（四）试卷题型结构
题型结构为选择题、计算题等各种题型的具体分值。
三、考查内容
1.基本概念
（1） 深入理解并掌握变形体，各向同性与各向异性弹性体等概念。
（2） 深入理解并掌握弹性体受力与变形特征。
（3） 熟练掌握用截面法求截面内力。
（4） 了解杆件受力与变形的几种主要形式。
2. 轴向拉伸与压缩：
（1） 掌握杆件在轴向拉伸与压缩变形的受力特点及变形特点，深入理解并掌握轴向拉压杆的内力、轴力图，横截面和斜截面上的应力。
（2） 熟练掌握轴向拉压的应力、变形。
（3） 理解并掌握轴向拉压的强度计算。
（4） 掌握轴向拉压的超静定问题。
（5） 了解轴向拉压时材料的力学性质。
3. 剪切与扭转：
（1） 掌握杆件在剪切和扭转变形时的受力特点及变形特点熟练掌握剪力和弯矩的计算与剪力图和弯矩图。
（2） 熟练掌握连接件剪切面、挤压面的判定，切应力、挤压应力的计算。
（3） 深刻理解切应力互等定理和剪切虎克定律。
（4） 理解并掌握外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图。
（5） 理解并掌握圆轴扭转时任意截面的扭矩，扭转切应力，绘出扭转切应力的方向。
（6) 熟练掌握圆轴扭转时任意两截面的相对扭转角，求圆轴单位长度上最大扭转角。
(7) 熟练掌握圆截面的极惯性矩及抗扭截面模量的计算
4. 弯曲内力：
(1) 掌握杆件在弯曲变形时的受力特点及变形特点理解并掌握剪力和弯矩的计算及剪力图和弯矩图。
(2) 熟练掌握应用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画出剪力弯矩图。
5. 弯曲应力
（1） 理解并掌握弯曲正应力及正应力强度的计算，直梁横截面上的正应力、切应力；
（2） 熟练掌握弯曲剪应力及剪应力强度计算；
（3） 熟练掌握组合梁的弯曲强度；
（4） 了解提高弯曲强度的措施。
6. 弯曲变形
（1）熟练掌握挠曲线微分方程；
（2）熟练掌握用积分法求弯曲变形；
（3）熟练掌握用叠加法求弯曲变形；
（4）理解并掌握解简单静不定梁；
（5）理解并掌握梁的刚度条件。
7. 截面几何性质
（1） 理解并掌握静矩、形心、惯性矩、惯性半径、惯性积，简单截面惯性矩和惯性积计算；
（2） 熟练掌握转轴和平行移轴公式；
（3） 熟练掌握转轴公式、形心主轴和形心主惯性矩；
（4）. 熟练掌握组合截面的惯性矩和惯性积计算。
8. 应力和应变分析与强度理论
（1） 深入理解应力状态，主应力和主平面的概念
（2） 熟练掌握二向应力状态的解析法和图解法计算斜截面上的应力、主应力和主平面的方位；
（3） 熟练掌握三向应力状态的应力圆画法，掌握单元体最大剪应力计算方法；
（4） 理解并掌握各向同性材料在一般应力状态下的应力一应变关系，广义胡克定律，各向同性材料各弹性常数之间的关系，一般应力状态下的应变能密度，体积改变能密度与畸变能密度；
（5） 理解并掌握四种常用的强度理论。
9. 组合变形
（1）理解并掌握组合变形和叠加原理；
（2）熟练掌握拉压与弯曲组合变形杆的应力和强度计算；
（3） 熟练掌握斜弯曲问题的概念和求解；
（4）熟练掌握偏心压缩问题的概念和求解；
（5）熟练掌握扭转与弯曲组合变形下，圆轴的应力和强度计算；
（6）理解并掌握组合变形的普遍情况。
10. 动载荷
（1）掌握在动载荷作用下构件的应力及变形的计算。特别是在冲击载荷作用下围绕动荷系数进行求解动应力、动变形。
（2）能够计算动载荷作用下的强度问题。
11. 压杆稳定
（1）理解并掌握压杆稳定的概念；
（2）理解并掌握常见约束下细长压杆的临界压力、欧拉公式；
（3）理解并掌握压杆临界应力以及临界应力总图；
（4）熟练掌握压杆失效与稳定性设计准则：压杆失效的不同类型，压杆稳定计算；
（5）掌握中柔度杆临界应力的经验公式；
（6）了解提高压杆稳定的措施。
12. 能量方法
（1） 熟练掌握杆件变形能的计算；
（2) 理解并掌握卡氏定理、莫尔定理、图形互乘法及其应用；
(3) 掌握用能量方法解超静定问题；
(4) 理解并掌握功的互等定理和位移互等定理。
四、考试用具说明
考试时需要带笔、计算器和格尺。
五、主要参考书目
1.《材料力学》（第四版，上、下册）孙训芳 主编，2002年8月第四版，中国建筑工业出版社
2.《材料力学》（第三版，上、下册）刘鸿文 主编，2004年1月第4版，高等教育出版社
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