華中科技大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《船舶力學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱

(科目代碼：818)

第一部分 材料力學(xué)(占總分的2/3，共100分)

一、 軸向拉伸與壓縮

(1) 基本要求

1. 運(yùn)用截面法求軸力，繪軸力圖

2. 軸向拉、壓桿的強(qiáng)度計(jì)算

3. 軸向拉、壓時(shí)的虎克定律及變形、位移計(jì)算

4. 彈性模量E、橫向變形系數(shù)μ、軸向拉、壓時(shí)的變形能U

5. 材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)

6. 一次靜不定桿的求解

(2) 熟練運(yùn)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、 圓軸扭轉(zhuǎn)

(1) 基本要求

1. 運(yùn)用截面法求圓軸的扭矩，繪扭矩圖

2. 純剪應(yīng)力狀態(tài)的概念，剪應(yīng)力互等定理，剪切虎克定律

3. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算

4. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算

5. 圓軸扭轉(zhuǎn)靜不定問(wèn)題的求解(一次靜不定)

(2) 熟練運(yùn)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 (實(shí)心圓軸)

IP =πD4 (1-α4) / 32, Wt = πD3 (1-α4) / 16 (空心圓軸)

U = T2 l / 2 G IP

三、 梁的彎曲

彎曲內(nèi)力

基本要求

1. 面法求指定截面上的剪力Q、彎矩M

2. 列Q、M方程，繪荷載較簡(jiǎn)單的梁的剪力、彎矩圖

彎曲應(yīng)力

(1) 基本要求

1. 梁的彎曲強(qiáng)度計(jì)算：彎曲正應(yīng)力計(jì)算，彎曲剪應(yīng)力計(jì)算，掌握強(qiáng)度計(jì)算的一般步驟

2. 幾個(gè)重要的概念：純彎曲、橫力彎曲;中性層、中性軸;抗彎截面模量W、抗彎剛度EIZ

3. 截面的幾何性質(zhì)：靜矩、慣性矩、極慣性矩的定義和概念;主軸、形心主軸和主慣性矩的概念;平行移軸公式

4. 彎曲變形能的計(jì)算

(2) 熟練運(yùn)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

截面慣性矩計(jì)算：矩形截面，T型截面，圓截面，空心圓截面;S*Z的計(jì)算

彎曲變形

(1) 基本要求

1. 曲線近似微分方程的建立

2. 掌握計(jì)算位移的積分法、疊加法;梁的剛度計(jì)算

3. 掌握簡(jiǎn)單靜不定梁的解法

(2) 熟練運(yùn)用的公式

1/ρ= M / EI, EIv’’ = M

f = m l2 / EI, f = Pl3 / 3EI, f = q l4 / 8EI (懸臂梁)

f = Pl3 / 48EI, f = 5ql4 / 384EI (簡(jiǎn)支梁)

四、 應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論

(1) 基本要求

1. 明確應(yīng)力狀態(tài)的概念及其研究方法

2. 掌握平面應(yīng)力狀態(tài)下，解析法和圖解法求任意斜截面上的應(yīng)力;熟練掌握主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力的計(jì)算

3. 幾個(gè)重要的概念：一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)，平面應(yīng)力狀態(tài)，主平面，主單元體，主應(yīng)力

4. 廣義虎克定律. 重點(diǎn)掌握平面應(yīng)力狀態(tài)下的廣義虎克定律

5. 強(qiáng)度理論：第一、第三和第四強(qiáng)度理論

6. 運(yùn)用強(qiáng)度理論對(duì)復(fù)雜受力構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核

(2) 熟練運(yùn)用的公式

(三向應(yīng)力狀態(tài))

(平面應(yīng)力狀態(tài))

五、 組合變形

(1) 基本要求

1. 掌握構(gòu)件組合變形時(shí)強(qiáng)度計(jì)算的基本原理，疊加原理

2. 正確判定構(gòu)件在組合變形時(shí)的危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn)及危險(xiǎn)點(diǎn)處應(yīng)力值的計(jì)算

組合變形：拉伸或壓縮與彎曲的組合;偏心壓縮;扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合(無(wú)扭轉(zhuǎn)的組合變形，危險(xiǎn)點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài);凡有扭轉(zhuǎn)的組合變形，危險(xiǎn)點(diǎn)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài))

3.根據(jù)危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)，正確選擇并建立強(qiáng)度條件，掌握構(gòu)件組合變形強(qiáng)度計(jì)算的一般步驟

(2) 熟練運(yùn)用的公式

六、 能量方法

(1) 基本要求

1. 掌握桿件變形能的計(jì)算：軸向拉壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、梁的彎曲

2. 運(yùn)用卡氏定理和單位載荷法(莫爾定理)計(jì)算結(jié)構(gòu)指定點(diǎn)的位移

3. 用力法求解靜不定結(jié)構(gòu)(一次靜不定問(wèn)題)

(2) 熟練運(yùn)用的公式

七、 壓桿穩(wěn)定

(1) 基本要求

1. 理解失穩(wěn)、臨界力、臨界應(yīng)力、長(zhǎng)度系數(shù)、柔度等基本概念

2. 計(jì)算細(xì)長(zhǎng)桿臨界力、臨界應(yīng)力的歐拉公式

3. 歐拉公式的適用范圍，臨界應(yīng)力總圖

4. 壓桿穩(wěn)定的實(shí)用計(jì)算;穩(wěn)定條件;穩(wěn)定計(jì)算

(2) 熟練運(yùn)用的公式

μ值：μ=1(兩端鉸支);μ=0.5(兩端固定);μ=2(一端固定，另一端自由);μ≈0.7(一端固定，另一端鉸支)。

n=Pcr/P≥nst

第二部分 流體力學(xué)(占總分的1/3，共50分)

一、流體的物理性質(zhì)及流體靜力學(xué)

(1)流體定義及連續(xù)介質(zhì)假定

(2)流體的密度和粘性

(3)作用在流體上的力

(4)流體靜壓特性及靜止流體的壓力分布

(5)靜止流體作用在壁面上的力

二、流體力學(xué)的基本方程

(1)描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法

(2)流體運(yùn)動(dòng)中的基本概念

(3)連續(xù)性方程

(4)運(yùn)動(dòng)微分方程

(5)伯努利方程

(6)動(dòng)量積分方程

三、管流和邊界層概述

(1)粘性流體運(yùn)動(dòng)的兩種流態(tài)

(2)圓管中的層流運(yùn)動(dòng)

(3)圓管中的湍流流動(dòng)

(4)管流水力計(jì)算

(5)邊界層概述

四、孔口出流與縫隙流動(dòng)

(1)薄壁孔口的定常出流

(2)厚壁孔口的定常出流

(3)平行平板之間的縫隙流動(dòng)

五、相似理論

(1)相似理論