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武汉理工大学2023年自命题考研大纲：材料力学
《材料力学》考试大纲
一、考试性质
《材料力学》是报考工程力学、车辆工程等专业的硕士研究生的一门专业课程考试科目，属于学校自行命题的性质。考试的评价标准是普通高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的材料力学知识并有利于招生学校在专业上择优选拔。
二、考试形式与试卷结构
(一)答卷方式：闭卷、笔试。
(二)答卷时间：180分钟。
(三)试卷分数：满分为 150分。
(四)试卷结构及考查比例：考卷分为客观题和主观题，其中客观题分值占 20%左右，题型包含填空、选择等;主观题分值占 80%左右，题型包含计算、作图、综合分析等。
三、考试的总体要求
掌握应力、应变、柔度等基本概念，正确分析杆件在轴向拉压、扭转、弯曲时的内力并作内力图;熟练掌握各种基本变形及组合变形形式下杆的应力和变形理论计算方法;正确运用强度、刚度和稳定性条件，对杆件进行校核验算和设计;掌握能量法及其应用;掌握动载荷分析计算方法。
四、考试的内容
(一)理论部分
1.基本概念
可变形固体的基本假设，内力、截面法和应力，应变，杆件变形的基本形式。
2.轴向拉伸和压缩
轴力和轴力图，直杆横截面和斜截面上的应力，最大切应力，许用应力，强度条件;圣维南原理。轴向拉伸和压缩时的变形，纵向变形，线应变;胡克定律，弹性模量，抗拉(压)刚度;横向变形，泊松比;应变能，应变能密度。低碳钢、铸铁的拉伸和压缩试验，应力—应变图及其特性。
拉压超静定问题。应力集中的概念。
3.扭转
薄壁圆筒扭转时的应力和变形，纯剪切，切应变，剪切胡克定律，剪切弹性模量;切应力互等定理。功率、转速与外力偶矩间的关系，扭矩和扭矩图;圆轴扭转时的应力和变形，极惯矩，抗扭截面模量，抗扭刚度;强度条件和刚度条件。扭转时的应变能。矩形截面杆扭转的概念。扭转超静定问题。
4.截面图形的几何性质
静矩、惯性矩，惯性积，惯性半径。简单图形的惯性矩和惯性积的计算。平行移轴公式，转轴公式。组合图形的惯性矩和惯性积的计算。
5.弯曲内力
平面弯曲的概念和实例。梁的计算简图。剪力、弯矩及其方程，剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系及其应用，叠加法作弯矩图。平面刚架和曲杆的内力图。
6.弯曲应力
梁在平面弯曲时的正应力公式，梁的正应力强度条件。弯曲切应力，梁的切应力强度校核。提高弯曲强度的措施。
7.弯曲变形
梁的变形和位移，挠度和转角。梁的挠曲线及其近似微分方程，用积分法求梁的挠度和转角。用叠加原理求梁的挠度和转角。梁的刚度校核。提高弯曲刚度的措施。简单超静定梁。弯曲时的应变能。
8.应力、应变分析基础
应力状态，主应力和主平面。平面应力状态的应力分析。三向应力状态的最大应力。广义胡克定律。三个弹性常数间的关系。体积应变。三向应力状态下弹性应变能密度，体积改变和形状改变能密度。
9.强度理论
强度理论，破坏形式的分析，脆性断裂和屈服失效。最大拉应力理论，最大拉应变理论，最大切应力理论，形状改变能密度理论，相当应力的概念。莫尔强度理论。
10.组合变形
组合变形的概念。两相互垂直平面内弯曲时的应力和强度计算，拉伸(压缩)与弯曲组合时的应力和强度计算，扭转与弯曲组合时的强度计算。连接件的实用计算。
11.压杆稳定
压杆稳定的概念。细长压杆临界力的欧拉公式，长度因数。压杆的柔度，压杆的临界应力总图。压杆的稳定计算。提高压杆稳定性的措施。
12.能量法
杆件的应变能计算，功的互等定理，位移互等定理。卡氏定理。虚功原理，单位载荷法，图乘法。
13.超静定结构
超静定结构的概念，力法及其正则方程。
14.动载荷
动应力，动变形，动荷因数。构件作匀加速运动时的应力和变形计算，构件受冲击时的应力和变形计算。
(二)实验部分
了解材料力学性能的常规检测设备和基本操作方法，掌握应变测量的电测原理及电测基本方法。掌握测定材料的强度、弹性模量等力学性能的实验方法。
五、参考教材
《材料力学》(Ⅰ)(Ⅱ)第 6 版，孙训方、方孝淑、关来泰编，高等教育出版社，2019年。(理论部分)
《基础力学实验》，张红旗、李瑶主编，科学出版社，2016 年。(实验部分)
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