《工程力学》
Ⅰ考试内容及要求
《工程力学•静力学部分》
第一章静力学基础
§1-1刚体和力的概念
§1-2 静力学公理
§1-3约束和约束反力
§1-4物体的受力分析和受力图
了解和掌握刚体和力的概念以及静力学公理；
熟练掌握约束的概念和类型，熟练掌握约束力的画法；
熟练正确地对物体进行受力分析，并画出正确的受力图。
第二章 力系的简化
§2-1平面汇交力系合成与平衡的几何法
§2-2平面汇交力系合成与平衡的解析法
§2-3 平面力对点之矩的概念及计算
§2-4平面力偶理论
§2-5平面任意力系向作用面内一点简化
§2-6平面任意力系的简化结果分析
掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和平面汇交力系合成与平衡的解析法；了解和掌握平面力对点之矩的概念及计算；掌握平面力偶理论和应用。了解平面任意力系向作用面内一点简化和平面任意力系的简化结果分析；
第三章 静力学平衡问题
§3-1平面力系的平衡条件和平衡方程
§3-2空间力系的平衡方程
§3-4简单刚体系统的平衡问题
§3-5考虑摩擦时物体的平衡问题
熟练掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程的应用；熟练掌握平面平行力系的平衡方程及应用；掌握考虑摩擦时物体的平衡问题的解法；了解摩擦自锁的概念。
《工程力学•材料力学部分》
第4章材料力学的基本概念
1. 材料力学的任务
（1）熟练掌握强度、刚度和稳定性的概念
（2）了解材料力学的任务
2. 变形固体的基本假设
（1）掌握变形固体的基本假设
3. 内力、截面法和应力、应变的概念
（1）熟练掌握截面法的计算方法
（2）掌握内力、截面法和应力、应变的概念
4．杆件变形的基本形式
（1）了解杆件变形的四种基本形式和组合变形
第5章轴向拉伸压缩与剪切
1．轴向拉伸与压缩的概念和实例
（1）了解轴向拉伸与压缩的受力特点及变形特点
2．轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力
（1）熟练掌握轴向拉压横截面上轴力的计算及轴力图的画法
（2）熟练掌握轴向拉压横截面上正应力的分布规律及计算
3．直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
（1）了解直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力计算及最大值
4．材料拉伸或压缩时的力学性能
（1）了解低碳钢拉伸或压缩时的应力－应变曲线特征
（2）了解铸铁拉伸或压缩时的应力－应变曲线特征
（3）熟练掌握衡量材料力学性能的主要指标
5．失效、安全系数和强度计算
（1）掌握极限应力、许用应力和安全系数的概念
（2）熟练掌握轴向拉伸或压缩时强度条件及计算
6．轴向拉伸或压缩时的变形、变形能
（1）掌握轴向拉伸或压缩时的变形计算及胡克定律
（2）了解轴向拉伸或压缩时的变形能计算
7．拉伸与压缩静不定问题、温度应力和装配应力
（1）掌握静不定问题的解题方法
（2）掌握计算简单的拉压静不定问题、温度应力和装配应力
8．应力集中的概念
（1）了解应力集中的概念
9．剪切实用计算及挤压实用计算
（1）掌握剪切实用计算
（2）掌握挤压实用计算
第6章 圆轴扭转
1．扭转的概念和实例
（1）了解扭转的受力特点及变形特点
2．外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图
（1）熟练掌握外力偶矩的计算
（2）熟练掌握扭矩的计算及扭矩图的画法
3．纯剪切
（1）掌握纯剪切的概念和切应力互等定理
（2）掌握剪切胡克定律
4．圆轴扭转时的应力
（1）熟练掌握圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律及计算
5．圆轴扭转时的变形
（1）熟练掌握圆轴扭转时的变形计算及刚度条件计算
第7章弯曲强度
1．弯曲的概念和受弯杆件的简化
（1）掌握平面弯曲的受力特点和变形特点
（2）了解受弯杆件的简化
2．剪力和弯矩
（1）熟练掌握梁弯曲横截面上剪力和弯矩的计算
3．剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图
（1）掌握通过列剪力方程和弯矩方程来画剪力图和弯矩图
4．载荷集度、剪力和弯矩间的关系
（1）掌握载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系
（2）熟练掌握利用载荷集度、剪力和弯矩间的关系画剪力图和弯矩图
5．纯弯曲时的正应力
（1）熟练掌握纯弯曲时的正应力分布规律
（2）熟练掌握纯弯曲时正应力计算公式的应用
6．横力弯曲时的正应力
（1）熟练掌握横力弯曲时正应力计算公式的应用
（2）熟练掌握横力弯曲时最大正应力计算公式的应用
（3）熟练掌握横力弯曲时正应力强度条件及应用
7．弯曲剪应力
（1）掌握矩形截面梁弯曲剪应力的分布规律及最大剪应力计算公式
（2）了解工字形、圆形截面梁弯曲剪应力的分布规律及最大剪应力计算公式
（3）掌握梁弯曲剪应力的强度条件及应用
8．提高弯曲强度的措施
（1）了解提高弯曲强度的措施
第8章．弯曲刚度
1. 工程中的弯曲变形问题
（1）掌握挠度和转角的概念
2．挠曲线的微分方程
（1）掌握挠曲线的近似微分方程
3．用积分法求弯曲变形
（1）掌握用积分法求弯曲变形
4．用叠加法求弯曲变形
（1）掌握用叠加法求弯曲变形
5．简单静不定梁
（1）了解简单静不定梁的解题方法
6．提高弯曲刚度的一些措施
（1）了解提高弯曲刚度的一些措施
第9章 应力状态和强度理论
1．应力状态概述
（1）掌握点的应力状态、单元体、主平面、主应力的概念
（2）了解点的应力状态分类
2．二向应力状态分析的解析法
（1）掌握任意斜截面上应力的计算公式及应用
（2）熟练掌握主应力、主平面、最大剪应力的计算
3．二向应力状态分析的图解法
（1）熟练掌握应力圆的作法
（2）熟练掌握利用应力圆确定主应力、主平面、最大剪应力及任意斜截面上应力
4．三向应力状态
（1）了解利用应力圆确定三向应力状态
5．广义胡克定律
（1）掌握广义胡克定律
6．四种常用强度理论
（1）熟练掌握第一、二、三、四强度理论
（2）掌握相当应力概念、强度理论的统一表达形式
7．莫尔强度理论
（1）掌握莫尔强度理论
第10章 组合受力与变形杆件的强度计算
1．组合变形和叠加原理
（1）掌握组合变形和叠加原理概念
（2）掌握组合变形强度计算的方法
2．拉伸或压缩与弯曲的组合
（1）掌握拉伸或压缩与弯曲组合强度计算
3．偏心压缩和截面核心
（1）了解偏心压缩和截面核心概念
4．扭转与弯曲的组合
（1）掌握扭转与弯曲的组合
第11章 压杆的稳定性问题
1．压杆稳定的概念
（1）掌握压杆稳定、压杆失稳、临界压力概念
2．两端铰支细长压杆的临界压力
（1）掌握两端铰支细长压杆的临界压力计算公式
3．其他支座条件下细长压杆的临界压力
（1）掌握其他支座条件下细长压杆的临界压力计算公式
4．欧拉公式的适用范围及经验公式
（1）熟练掌握欧拉公式的适用范围
（2）熟练掌握柔度、大柔度杆、中柔度杆、小柔度杆概念
（3）熟练掌握临界压力总图
（4）熟练掌握经验公式
5．压杆的稳定校核
（1）熟练掌握压杆的稳定条件
（2）熟练掌握压杆的稳定校核计算
6．提高压杆稳定性的措施
（1）了解提高压杆稳定性的措施
第12章 动载荷与疲劳强度简述
1．等加速直线运动时构件上的惯性力与动应力
（1）掌握惯性力、动应力概念
2．旋转构件的受力分析与动应力计算
（1）掌握旋转构件的受力分析和动应力计算公式
3．冲击载荷与冲击应力计算
（1）计算冲击载荷的基本假定
（2）机械能守恒定律的应用
（3）冲击载荷系数概念
4．疲劳强度简述
（1）交变应力的概念
（2）疲劳破环特征
5．疲劳极限与应力－寿命曲线
（1）疲劳极限概念
（2）熟练掌握应力－寿命曲线
6．影响疲劳极限的因素
（1）了解提高疲劳极限的措施
7. 基于无限寿命设计方法的疲劳强度设计
（1）构件寿命概念
（2）无限寿命设计方法－安全系数法
（3）对称应力循环应力作用下的工作安全系数法
（4）交变应力循环应力作用下的疲劳寿命估算
Ⅱ 考试形式及试卷结构
1、考试形式：闭卷、笔试
2、试卷结构
（1）填空题（每空2分，共40分）
（2）选择题（每小题4分，共20分）
（3）计算题（三道题，共40分）
Ⅲ 参考书目
范钦珊主编，工程力学（第2版），高等教育出版社，2007
Ⅳ 题型示例
一、填空题：
1.力使物体产生的两种效应是 效应和 效应。
2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：__ ___。
3.平衡是指物体相对惯性参考系 或 。
4.平面任意力系向一点简化得到一个主矢和主矩，通常 和简
化中心的选择有关， 和简化中心的选择无关。
5. 提高梁的抗弯刚度的主要措施有： 、
和 等三种。
二、选择题：
1．在图8所示的结构中，横梁ABC可视为刚体，AB，BC长度分别如图所示，在C端作用有集中力F=2 kN和集中力偶M=1 kN.m，在AB端作用均布力q=5 kN/m，则A、B端的约束力FA和FB分别为。 （ ）
A、 10 kN,10 kN B、19 kN, 1 kN C、 9 kN,11 kN D、1 kN,19 kN
2. 对于梁的刚度问题，我们知道小挠度挠曲线微分方程在其中有非常重要的地位，对它积一次分可得到 的计算公式，对它积两次分可得到 的计算公式。（ ）
A. 弯矩M(x) , 转角θ B. 挠度y ，转角θ
C. 转角θ ，挠度y D. 弯矩M(x) , 挠度y
3. 胡克定律应用的条件是 _。 ( )
A、只适用于塑性材料 B、只适用于轴向拉伸
C、应力不超过比例极限 D、应力不超过屈服极限
4．图2所示的受拉直杆，则直杆的AB段与BC段内的轴力N及应力 的关系为_ _ 。 （ ）
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
5．判断压杆是细长杆、中长杆和短粗杆的依据是 （ ）
A．柔度 B．长度
C．横截面尺寸 D．临界应力
三、计算题:
1. 在图3所示的结构中，横梁ABC可视为刚体，AB，BC长度分别为2a和a，在C端作用有集中力F和集中力偶M，在AB端作用均布力q，求：A端的约束反力NA和B端的约束反力NB。（10分）
2. 已知AD轴所受到的拉力如图4所示，已知该轴所使用材料的弹性模量E=200 GPa，横截面积A=400 mm2，各段轴长度如图所示。
（1）作图示杆的轴力图； （5分）
（2）并求该轴的总变形量； （5分）
3. 已知一简支梁的剪力图，梁上载荷分布情况如图5所示，求：（1）求作该梁弯矩图； (5分)；（2）若已知梁为圆形截面，截面直径d=100 mm，梁使用材料的许用应力[σ]=100 MPa，试校核该梁的弯曲强度。 (5分)
