吉首大学《材料力学》考试大纲.docx

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吉首大学《材料力学》考试大纲

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《材料力学》考试大纲

吉首大学

概述

材料力学（mechanicsofmaterials）是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。

材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。

学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。

材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。

材料力学的任务

1.研究材料在外力作用下破坏的规律；

2.为受力构件提供强度，刚度和稳定性计算的理论基础条件；

3.解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。

4.材料力学基本假设1连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积。

2均匀性假设－－在固体内任何部分力学性能完全一样3各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同4小变形假设——变形远小于构件尺寸，便于用变形前的尺寸和几何形状进行计算研究内容在人们运用材料进行建筑、工业生产的过程中，需要对材料的实际承受能力和内部变化进行研究，这就催生了材料力学。

运用材料力学知识可以分析材料的强度、刚度和稳定性。

材料力学还用于机械设计使材料在相同的强度下可以减少材料用量，优化机构设计，以达到降低成本、减轻重量等目的。

在材料力学中，将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性物体。

但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。

材料在机构中会受到拉伸、压缩、弯曲、扭转及其组合等变形。

根据胡克定律（Hooke'slaw），在弹性限度内，物体的应力与应变成线性关系。

Ⅰ.考试性质

普通高等学校本科插班生招生考试是由专科毕业生参加的选拔性考试。

高等学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。

因此，本科插班生考试应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度。

Ⅱ.考试内容

总要求：

《材料力学》是土木工程专业学生必修的一门专业基础课，是学习结构力学和其它专业课程的基础。

要求学生掌握杆件变形的基本形式和研究方法，熟悉材料的力学性能和有关实验方法。

具体要求掌握杆件拉伸（压缩）、扭转、剪切、弯曲的基本分析方法，学会各种情况下应力和变形的计算以及利用强度条件和刚度条件进行计算。

各章具体要求如下：

一、绪论

（一）知识范围

1、材料力学的任务

2、可变形固体的基本性质

3、杆件变形的基本形式

（二）要求

1、明确材料力学的任务，掌握保证构件（杆件）正常工作必须满足强度、刚度、稳定性的要求

2、理解并掌握可变形固体的基本性质及其基本假设

3、掌握杆件的几何特征、杆件变形的基本形式：

轴向拉伸（压缩）、剪切、扭转、弯曲

二、轴向拉伸与压缩

（一）知识范围

1、轴向拉伸与压缩的概念

2、内力、截面法、轴力和轴力图

3、横截面及斜截面上的应力

4、拉（压）杆变形、胡克定律

5、拉（压）应变能

6、材料在拉（压）时的力学性能

7、应力集中概念

（二）要求

1、理解轴向拉伸与压缩的概念

2、掌握内力的概念、用截面法求内力、轴力和轴力图的画法

3、掌握应力的概念、横截面上应力的计算公式以及通过横截面的应力求斜截面上的应力

4、掌握拉（压）杆变形的计算、胡克定律的两种表达形式，并会运用

5、了解能量守恒定律，理解拉（压）杆内应变能的计算公式

6、了解测量材料力学性能的基本实验方法，了解一些典型材料在拉（压）时的力学性能

7、了解应力集中的概念

三、扭转

（一）知识范围

1、薄壁筒的扭转

2、力偶矩、扭矩和扭矩图

3、等直圆杆的扭转

4、等直非圆杆的扭转

（二）要求

1、理解等直杆扭转的基本概念，掌握薄壁筒扭转切应力、切应变计算公式、剪切胡克定律

2、掌握力偶矩、扭矩的计算，会画扭矩图

3、掌握等直圆杆扭转时横截面上应力的计算公式、切应力互等定理、扭转强度条件；掌握等直圆杆扭转时的扭转角变形计算以及刚度条件；理解等直圆杆扭转时的应变能计算方法

4、了解等直非圆杆扭转时应力的计算方法

四、弯曲内力

（一）知识范围

1、平面弯曲基本概念

2、梁的剪力与弯矩

3、剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图

4、弯矩、剪力与分布荷载的关系及其应用

5、用叠加法作弯矩图

6、平面钢架和曲杆的内力图

（二）要求

1、理解平面弯曲的基本概念、梁的计算简图的三种基本形式

2、熟练掌握用截面法和简易法求梁任一横截面的剪力与弯矩

3、掌握列剪力方程、弯矩方程的方法，熟练绘制剪力图、弯矩图

4、掌握弯矩、剪力与分布荷载的关系及其应用

5、理解叠加原理，掌握使用叠加法作弯矩图

6、掌握平面钢架和曲杆的内力图的画法

五、弯曲应力

（一）知识范围

1、纯弯曲时梁上的正应力

2、纯弯曲理论在横力弯曲中的推广、梁的正应力条件

3、梁横截面上的剪应力、梁的件应力强度条件

4、梁的合理设计

（二）要求

1、了解纯弯曲时梁上正应力计算公式的推导过程，掌握正应力的计算

2、理解纯弯曲理论在横力弯曲中的推广，熟记正应力的计算公式，掌握梁的正应力强度条件及其应用

3、掌握梁横截面上的切应力的计算公式及梁的切应力强度条件的应用

4、了解梁的合理设计常采用的几种措施

六、弯曲位移

（一）知识范围

1、梁的位移，梁的挠曲线近似微分方程及其积分

2、按叠加原理计算梁的挠度和转角

3、梁的刚度校核、提高梁的刚度的措施

4、梁的弯曲应变能

（二）要求

1、理解梁的位移的基本概念，掌握梁的挠曲线近似微分方程及其积分求位移方程的方法

2、理解并掌握按叠加原理计算梁的挠度和转角的方法

3、掌握梁的刚度条件及应用，了解提高梁的刚度的措施

4、了解梁的弯曲应变能的计算

七、简单超静定问题的解法

（一）知识范围

1、简单超静定问题概述

2、轴向拉（压）超静定

3、扭转超静定

4、简单超静定梁

（二）要求

1、掌握什么是超静定问题、会判断超静定次数

2、掌握简单轴向拉（压）超静定问题的求解

3、掌握简单扭转超静定问题的求解

4、掌握简单超静定梁的求解

Ⅲ.考试形式及试卷结构

1、考试形式为闭卷、笔试，试卷满分为100分，考试时间为120分钟，考生使用答题纸答题。

2、试卷内容比例：

轴向拉伸（压缩）约20%，扭转约20%，弯曲约60%。

3、试卷题型均为计算题。

4、试卷难易比例：

易、中、难分别约为40%、40%、20%。

Ⅳ.参考书目

1、孙训方、方孝淑、关来泰编：

《材料力学（I）》第四版，高等教育出版社，2002。

2、袁海庆主编：

《材料力学》，武汉工业大学出版社，2000。

3、其它版本《材料力学》均可。

Ⅴ.题型示例