2021华中科技大学船舶力学基础专业研究生考试大纲

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2021华中科技大学船舶力学基础专业研究生考试大纲正文

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U
5．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M
2． 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EIZ
3．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


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