2017年硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称：工程力学  考试科目代码[816]

一、考试要求：

工程力学考试大纲适用于哈尔滨工业大学航空宇航科学与技术学科的硕士研究生入学考试，考试内容涵盖理论力学和材料力学。理论力学考试内容主要包括静力学、运动学和动力学三部分，要求考生对其基本概念深入理解，系统掌握理论力学中基本原理和分析方法，具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。材料力学考试内容主要包括构件强度、刚度、稳定性问题，要求考生具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析综合能力。

二、考试内容：

理论力学：
(一)静力学
1.静力学基本概念与物体受力分析：
质点(系)、刚体和力的基本概念，力的三要素。物体受力分析，常见约束与约束反力，平衡力系作用下的物体受力。静力学公理；
2.力系简化和力系平衡：
汇交力系的几何法和解析法；力偶系的概念。平面和空间力系和力偶系的平衡方程；要求熟练掌握平面和空间力系的简化、合成及平衡条件，并应用求解物体系统的平衡问题。
3.摩擦、摩擦角、滚动摩阻的概念，熟练求解考虑摩擦的平衡问题
(二)运动学
1.质点的运动及其数学描述，点的绝对运动，牵连运动和相对运动的概念，点的速度和加速度合成。要求：
(1)掌握质点运动的描述方法，掌握用直角坐标，极坐标与自然坐标法描述质点运动的基本
概念与方法。深入理解位移、速度、加速度的概念(掌握用直角坐标，极坐标与自然坐标
法描述质点运动位移、速度、加速度的公式)；
(2)掌握点的合成运动中的基本概念。熟练应用点的速度和加速度合成定理求解各种运动中
的点的速度、加速度。掌握科氏加速度的概念。
2.刚体的简单运动与刚体的平面运动，刚体的平动和定轴转动，平面运动刚体上任意点的速度和加速度表示；刚体运动的合成，运动学的综合应用。要求：
(1)掌握刚体的平行移动和刚体绕定轴的转动及其特征。
(2)掌握刚体的平面运动概念。熟练应用基点法、瞬心法求平面运动刚体上各点的速度；
熟练应用基点法求平面机构上各点的加速度。
(三)动力学
1.牛顿三定律，质点运动微分方程和动力学问题求解。要求：
(1)理解并掌握牛顿三个定律。
(2)能够应用基本定律建立质点运动的微分方程，掌握质点动力学的求解方法。
2.动量定理：动量和冲量概念，动量定理和动量守恒；质心运动定理和质心运动守恒定律。要求：
(1)理解并掌握动量与冲量的基本概念。
(2)熟练掌握动量定理、动量守恒定律及其实际应用。
(3)掌握质心的概念、质心运动定理和质心运动守恒定律。
3.动量矩和动量矩定理：刚体绕定轴转动的微分方程；质点系相对于质心的动量矩定理；，质心和转动惯量的计算。要求：
(1)理解并掌握质点和质点系的动量矩概念，动量矩定理。
(2)熟练掌握转动惯量的计算。
(3)掌握刚体绕定轴的转动运动微分方程及其应用。
(4)掌握质点系相对于质心的动量矩定理。
4.动能定理：各种作用力的功，质点和刚体的动能，质点和质点系的动能定理，功率和功率方程，势力场，机械能守恒定律。要求
(1)理解并掌握功、动能的基本概念，会计算常见力的功、质点和刚体的动能。
(2)熟练掌握质点和质点系动能定理。
(3)掌握功率和机械效率的概念、数学表达式。
(4)理解并掌握势能的基本概念、机械能守恒定律。
(5)能够应用三大动力学基本定理解决综合问题。
5.虚位移原理：质点与质点系的达朗贝尔原理；约束、理想约束、广义坐标和自由度的概念，虚位移原理。要求：
(1)掌握质点的达朗伯原理和质点系的达朗伯原理，能够应用达朗伯原理求解动力
学问题。
(2)理解并掌握约束、虚位移、虚功基本概念，自由度和广义坐标的定义。
(3)掌握虚位移原理及其应用，应用虚位移原理对复杂结构进行受力分析。
材料力学：
1.截面法求内力，包括内力方程，内力图。
2.杆件在拉(压)、剪、扭、弯变形时的应力与变形计算及组合变形时的应力、强度与刚度计算。
3.应力、应变状态分析(重点在二向应力状态、平面应变状态，三向应力状态作一般掌握)。
4.强度理论，包括最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论、形变应变能理论。

三、试卷结构：

1.考试时间：180分钟，满分：150分。
2.题型结构(理论力学占80%，材料力学占20%)：
a)概念题：40分
b)计算题：70分
c)分析(或应用、或推证)题：40分

四、参考书目

[1]理论力学：理论力学(I)-第7版，哈工大学理论力学教研室编，高等教育出版社，2009
[2]材料力学：新编材料力学，张少实，机械工业出版社，2002。