2021华中科技大学船舶力学基础专业研究生考试大纲
导读 第一部分 材料力学(占总分的2/3,共100分)一、轴向拉伸与压缩(1)基本要求1.运用截面法求轴力,绘轴力图2.轴向拉、压杆的强度计算3.轴向拉、压时的虎克定律及变形、位移计算4.弹性模量E、横向变形系数μ、轴向拉、压时的变形能U5.材料力学性能的主要指标6.一次静不定杆...
第一部分 材料力学(占总分的2/3,共100分)一、轴向拉伸与压缩(1)基本要求1.运用截面法求轴力,绘轴力图2.轴向拉、压杆的强度计算3.轴向拉、压时的虎克定律及变形、位移计算4.弹性模量E、横向变形系数μ、轴向拉、压时的变形能U5.材料力学性能的主要指标6.一次静不定杆的求解(2)熟练运用的公式 σ=N/A, σmax=(N/A)max≤[σ], ε’= -με,σ=Eε, Δl=N l / EA, U=N2 l / 2EA二、圆轴扭转(1)基本要求1.运用截面法求圆轴的扭矩,绘扭矩图2.纯剪应力状态的概念,剪应力互等定理,剪切虎克定律3.圆轴扭转时的强度计算4.圆轴扭转时的变形计算5.圆轴扭转静不定问题的求解(一次静不定)(2)熟练运用的公式 τmax = T R / IP = T / Wt ≤ [τ], φ = Tl / G IP, θ=T / GIP IP = π D4 / 32, Wt = πD3 / 16 (实心圆轴) IP =πD4 (1-α4) / 32, Wt = πD3 (1-α4) / 16 (空心圆轴) U = T2 l / 2 G IP三、梁的弯曲弯曲内力基本要求1. 面法求指定截面上的剪力Q、弯矩M2. 列Q、M方程,绘荷载较简单的梁的剪力、弯矩图弯曲应力(1)基本要求1.梁的弯曲强度计算:弯曲正应力计算,弯曲剪应力计算,掌握强度计算的一般步骤2.几个重要的概念:纯弯曲、横力弯曲;中性层、中性轴;抗弯截面模量W、抗弯刚度EIZ3.截面的几何性质:静矩、惯性矩、极惯性矩的定义和概念;主轴、形心主轴和主惯性矩的概念;平行移轴公式4.弯曲变形能的计算(2)熟练运用的公式 σ= M y / IZ, σmax = Mmax ymax / IZ = Mmax / WZ ≤ [σ] τmax = Qmax S*Z / IZ b ≤ [τ] U = m2 l / 2 E I 截面惯性矩计算:矩形截面,T型截面,圆截面,空心圆截面;S*Z的计算弯曲变形(1)基本要求1.曲线近似微分方程的建立2.掌握计算位移的积分法、叠加法;梁的刚度计算3.掌握简单静不定梁的解法(2)熟练运用的公式 1/ρ= M / EI, EIv’’ = M f = m l2 / EI, f = Pl3 / 3EI, f = q l4 / 8EI (悬臂梁) f = Pl3 / 48EI, f = 5ql4 / 384EI (简支梁)四、应力状态与强度理论(1)基本要求1.明确应力状态的概念及其研究方法2.掌握平面应力状态下,解析法和图解法求任意斜截面上的应力;熟练掌握主应力和最大剪应力的计算3.几个重要的概念:一点应力状态,平面应力状态,主平面,主单元体,主应力4.广义虎克定律. 重点掌握平面应力状态下的广义虎克定律5.强度理论:第一、第三和第四强度理论6.运用强度理论对复杂受力构件进行强度校核(2)熟练运用的公式 (三向应力状态) (平面应力状态)五、组合变形(1)基本要求1.掌握构件组合变形时强度计算的基本原理,叠加原理2.正确判定构件在组合变形时的危险截面、危险点及危险点处应力值的计算组合变形:拉伸或压缩与弯曲的组合;偏心压缩;扭转与弯曲的组合(无扭转的组合变形,危险点处于单向应力状态;凡有扭转的组合变形,危险点处于复杂应力状态) 3.根据危险点处的应力状态,正确选择并建立强度条件,掌握构件组合变形强度计算的一般步骤(2)熟练运用的公式六、能量方法(1)基本要求1.掌握杆件变形能的计算:轴向拉压、圆轴扭转、梁的弯曲2.运用卡氏定理和单位载荷法(莫尔定理)计算结构指定点的位移3.用力法求解静不定结构(一次静不定问题)(2)熟练运用的公式七、压杆稳定(1)基本要求1.理解失稳、临界力、临界应力、长度系数、柔度等基本概念2.计算细长杆临界力、临界应力的欧拉公式3.欧拉公式的适用范围,临界应力总图4.压杆稳定的实用计算;稳定条件;稳定计算(2)熟练运用的公式μ值:μ=1(两端铰支);μ=0.5(两端固定);μ=2(一端固定,另一端自由);μ≈0.7(一端固定,另一端铰支)。n=Pcr/P≥nst第二部分 流体力学(占总分的1/3,共50分)一、流体的物理性质及流体静力学(1)流体定义及连续介质假定(2)流体的密度和粘性(3)作用在流体上的力(4)流体静压特性及静止流体的压力分布(5)静止流体作用在壁面上的力二、流体力学的基本方程(1)描述流体运动的两种方法(2)流体运动中的基本概念(3)连续性方程(4)运动微分方程(5)伯努利方程(6)动量积分方程三、管流和边界层概述(1)粘性流体运动的两种流态(2)圆管中的层流运动(3)圆管中的湍流流动(4)管流水力计算(5)边界层概述四、孔口出流与缝隙流动(1)薄壁孔口的定常出流(2)厚壁孔口的定常出流(3)平行平板之间的缝隙流动五、相似理论(1)相似理论