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一、考查目標

明確材料力學的研究對象、基本假設；掌握材料力學的基本概念和材料力學研究問題的基本方法，熟練掌握解決材料力學中涉及的幾種簡單變形和組合變形下的應力計算及變形計算，掌握基本變形和組合變形的強度問題分析方法；考核解決工程實際簡單問題的綜合能力。

二、考試形式與試卷結構

（一）試卷滿分及考試時間

考試滿分100分，考試時間2小時。

（二）答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

（三）試卷內容結構

1.材料力學概述：

變形體，各向同性與各向異性彈性體，彈性體受力與變形特征；工程結構與構件，桿件受力與變形的幾種主要形式；用截面法求指定截面內力。

2.軸向拉伸與壓縮（占10%）

軸向拉壓桿的內力、軸力圖，橫截面和斜截面上的應力，軸向拉壓的應力、變形，軸向拉壓的強度計算，軸向拉壓的超靜定問題，軸向拉壓時材料的力學性質。

3.剪切與扭轉（占10%）

連接件剪切面的判定，切應力和擠壓應力的計算；切應力互等定理和剪切虎克定律；外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖；圓軸扭轉時任意截面的扭矩，扭轉切應力，圓軸扭轉時任意兩截面的相對扭轉角，圓截面的極慣性矩及抗扭截面模量的計算。

4.彎曲內力（占15%）

剪力和彎矩的計算，根據(jù)載荷集度、剪力和彎矩間的微分關系畫出剪力圖和彎矩圖。

5.彎曲應力（占15%）

彎曲正應力及正應力強度的計算，直梁橫截面上的正應力、切應力，提高彎曲強度的措施；彎曲慣性矩和抗彎截面系數(shù)的計算。

6.彎曲變形（占5%）

撓曲線微分方程，用積分法求彎曲變形，用疊加法求彎曲變形，解簡單靜不定梁，梁的剛度條件。

7.應力和應變分析與強度理論（占10%）

應力狀態(tài)，主應力和主平面的概念，二向應力狀態(tài)的解析法和圖解法；計算斜截面上的應力、主應力和主平面的方位；三向應力狀態(tài)的應力圓畫法；掌握單元體最大剪應力計算方法；各向同性材料在一般應力狀態(tài)下的應力一應變關系，廣義胡克定律，各向同性材料各彈性常數(shù)之間的關系；一般應力狀態(tài)下的應變能密度，體積改變能密度與畸變能密度；四種常用的強度理論。

8.組合變形（占10%）

組合變形和疊加原理；拉壓與彎曲組合變形桿的應力和強度計算；偏心壓縮；扭轉與彎曲組合變形下，圓軸的應力和強度計算；組合變形的普遍情況。

9.壓桿穩(wěn)定（占10%）

壓桿穩(wěn)定的概念；常見約束下細長壓桿的臨界壓力、歐拉公式；壓桿臨界應力以及臨界應力總圖；壓桿失效與穩(wěn)定性設計準則；壓桿失效的不同類型，壓桿穩(wěn)定計算；中柔度桿臨界應力的經(jīng)驗公式；提高壓桿穩(wěn)定的措施。

10.動載荷（占5%）

掌握應用動靜法計算簡單的動載荷問題，掌握沖擊載荷的基本概念、分析方法并計算沖擊載荷、沖擊應力和沖擊變形。

11.能量方法（占10%）

桿件變形能的計算；卡氏定理、莫爾定理、圖形互乘法及其應用；用能量方法解超靜定問題；功的互等定理和位移互等定理。

（四）試卷題型結構

題型結構為選擇題、計算題等各種題型的具體分值。

三、考查內容

1.基本概念

（1） 深入理解并掌握變形體，各向同性與各向異性彈性體等概念。

（2） 深入理解并掌握彈性體受力與變形特征。

（3） 熟練掌握用截面法求截面內力。

（4） 了解桿件受力與變形的幾種主要形式。

2. 軸向拉伸與壓縮：

（1） 掌握桿件在軸向拉伸與壓縮變形的受力特點及變形特點，深入理解并掌握軸向拉壓桿的內力、軸力圖，橫截面和斜截面上的應力。

（2） 熟練掌握軸向拉壓的應力、變形。

（3） 理解并掌握軸向拉壓的強度計算。

（4） 掌握軸向拉壓的超靜定問題。

（5） 了解軸向拉壓時材料的力學性質。

3. 剪切與扭轉：

（1） 掌握桿件在剪切和扭轉變形時的受力特點及變形特點熟練掌握剪力和彎矩的計算與剪力圖和彎矩圖。

（2） 熟練掌握連接件剪切面、擠壓面的判定，切應力、擠壓應力的計算。

（3） 深刻理解切應力互等定理和剪切虎克定律。

（4） 理解并掌握外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖。

（5） 理解并掌握圓軸扭轉時任意截面的扭矩，扭轉切應力，繪出扭轉切應力的方向。

（6) 熟練掌握圓軸扭轉時任意兩截面的相對扭轉角，求圓軸單位長度上最大扭轉角。

(7) 熟練掌握圓截面的極慣性矩及抗扭截面模量的計算

4. 彎曲內力：

(1) 掌握桿件在彎曲變形時的受力特點及變形特點理解并掌握剪力和彎矩的計算及剪力圖和彎矩圖。

(2) 熟練掌握應用載荷集度、剪力和彎矩間的微分關系畫出剪力彎矩圖。

5. 彎曲應力

（1） 理解并掌握彎曲正應力及正應力強度的計算，直梁橫截面上的正應力、切應力；

（2） 熟練掌握彎曲剪應力及剪應力強度計算；

（3） 熟練掌握組合梁的彎曲強度；

（4） 了解提高彎曲強度的措施。

6. 彎曲變形

（1）熟練掌握撓曲線微分方程；

（2）熟練掌握用積分法求彎曲變形；

（3）熟練掌握用疊加法求彎曲變形；

（4）理解并掌握解簡單靜不定梁；

（5）理解并掌握梁的剛度條件。

7. 截面幾何性質

（1） 理解并掌握靜矩、形心、慣性矩、慣性半徑、慣性積，簡單截面慣性矩和慣性積計算；

（2） 熟練掌握轉軸和平行移軸公式；

（3） 熟練掌握轉軸公式、形心主軸和形心主慣性矩；

（4）. 熟練掌握組合截面的慣性矩和慣性積計算。

8. 應力和應變分析與強度理論

（1） 深入理解應力狀態(tài)，主應力和主平面的概念

（2） 熟練掌握二向應力狀態(tài)的解析法和圖解法計算斜截面上的應力、主應力和主平面的方位；

（3） 熟練掌握三向應力狀態(tài)的應力圓畫法，掌握單元體最大剪應力計算方法；

（4） 理解并掌握各向同性材料在一般應力狀態(tài)下的應力一應變關系，廣義胡克定律，各向同性材料各彈性常數(shù)之間的關系，一般應力狀態(tài)下的應變能密度，體積改變能密度與畸變能密度；

（5） 理解并掌握四種常用的強度理論。

9. 組合變形

（1）理解并掌握組合變形和疊加原理；

（2）熟練掌握拉壓與彎曲組合變形桿的應力和強度計算；

（3） 熟練掌握斜彎曲問題的概念和求解；

（4）熟練掌握偏心壓縮問題的概念和求解；

（5）熟練掌握扭轉與彎曲組合變形下，圓軸的應力和強度計算；

（6）理解并掌握組合變形的普遍情況。

10. 動載荷

（1）掌握在動載荷作用下構件的應力及變形的計算。特別是在沖擊載荷作用下圍繞動荷系數(shù)進行求解動應力、動變形。

（2）能夠計算動載荷作用下的強度問題。

11. 壓桿穩(wěn)定

（1）理解并掌握壓桿穩(wěn)定的概念；

（2）理解并掌握常見約束下細長壓桿的臨界壓力、歐拉公式；

（3）理解并掌握壓桿臨界應力以及臨界應力總圖；

（4）熟練掌握壓桿失效與穩(wěn)定性設計準則：壓桿失效的不同類型，壓桿穩(wěn)定計算；

（5）掌握中柔度桿臨界應力的經(jīng)驗公式；

（6）了解提高壓桿穩(wěn)定的措施。

12. 能量方法

（1） 熟練掌握桿件變形能的計算；

（2) 理解并掌握卡氏定理、莫爾定理、圖形互乘法及其應用；

(3) 掌握用能量方法解超靜定問題；

(4) 理解并掌握功的互等定理和位移互等定理。

四、考試用具說明

考試時需要帶筆、計算器和格尺。

五、主要參考書目

1.《材料力學》（第四版，上、下冊）孫訓芳 主編，2002年8月第四版，中國建筑工業(yè)出版社

2.《材料力學》（第三版，上、下冊）劉鴻文 主編，2004年1月第4版，高等教育出版社

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