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《工程力学》考试大纲





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《工程力学》考试大纲
目 录
I. 考察目标
II. 考试形式和试卷结构
III. 考察范围
IV. 试题示例
V．参考资料
I. 考察目标
《工程力学》考试内容涵盖了“静力学”和“材料力学”的部分内容。静力学部分包括各种力
系的等效简化和平衡规律、常见约束和约束反力分析及简单分离体与受力图等。材料力学部分包括
杆件在四种基本变形（拉压、剪切、弯曲、扭转）及其组合下的强度、刚度及压杆稳定性计算。要
求考生对工程力学中的基本概念、假设和结论有正确的理解，基本了解工程力学应用的工程背景，
具有将一般构件简化为力学简图的分析能力。熟练掌握处理杆类构件或零件强度、刚度及稳定性等
力学问题的基本方法，并具有比较熟练的计算能力与一定的设计能力。
II. 考试形式和试卷结构
一、试卷满分及考试时间
本试卷满分为 150 分，考试时间为 180 分钟。
二、答题方式
闭卷，笔试。
三、试卷内容结构
静力学基础 15 分
力系简化和平衡规律 25 分
杆件拉压变形 10 分
2
杆件剪切变形 20 分
杆件扭转变形 20 分
杆件弯曲变形 30 分
组合变形 10 分
应力分析和强度理论 10 分
压杆稳定 10 分
四、试卷结构
填空题 10 分
单项选择题 10 分
简答题 40 分
综合应用题 90 分
III. 考察范围
静力学基础
[考察目标]
掌握静力学的基本概念，静力学公理的内容及应用，物体的受力分析。
[考察范围]
一、 静力学的基本概念：刚体、质点。
二、 静力学的研究对象和范围。
三、 静力学基本原理：二力平衡原理、加减平衡力学原理等。
力系简化与平衡规律
[考察目标]
掌握物体的受力分析、力系的等效简化、力系的平衡条件及其应用；掌握常见约束和约束反力
分析方法，并能画出简单分离体的受力图。
[考察范围]
一、 工程中的常见约束与约束反力。
二、 简单分离体的受力图画法。
三、 力系的平衡条件与平衡方法。
杆件轴向拉伸与压缩
[考察目标]
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掌握轴向拉伸与压缩的概念，轴向拉压杆件的内力和应力计算。了解金属材料拉伸和压缩时的
力学性能，安全系数与许用应力。熟练掌握拉压杆件的强度计算，及轴向拉伸与压缩时杆件的纵向
变形、线应变、横向变形计算。
[考察范围]
一、 杆件轴向拉伸与压缩的概念、直杆横截面上的内力和应力计算。
二、 金属（低碳钢与铸铁）材料拉伸和压缩时的力学性能。
三、 失效和安全系数，拉压杆件的强度设计与校核。
四、 轴向拉伸与压缩时杆件的纵向变形、横向变形计算。
杆件或零件的剪切变形
[考察目标]
理解剪切和挤压概念；掌握剪切和挤压的实用计算方法。
[考察范围]
一、 剪切和挤压概念。
二、 连接件的强度设计与校核。
等圆截面杆的扭转变形
[考察目标]
理解纯剪切、剪切应力、剪切应变、极惯性矩和抗扭截面模量等概念，以及切应力互等定理和
剪切虎克定律等；掌握扭矩的计算方法和扭矩图的作法；掌握等圆截面干的扭转应力与扭转变形分
析；掌握等圆截面杆的扭转强度和刚度设计与校核。
[考察范围]
一、 扭转的概念，功率、转速和外力偶的关系，扭矩的计算和扭矩图的作法。
二、 纯剪切、切应变、切应力互等定理、剪切虎克定律。
三、 等圆截面杆扭转剪切应力的计算，及剪切强度分析。
四、 等圆截面杆的扭转变形分析与扭转刚度计算。
梁的弯曲内力
[考察目标]
理解平面弯曲、剪力和弯矩的概念；了解静定梁的基本形式；掌握梁指定截面的剪力和弯矩的
求法；掌握梁剪力图和弯矩图的作法；掌握剪力、弯矩和分布载荷集度的微分关系及其应用。
[考察范围]
一、 平面弯曲的概念，静定梁的分类。
二、 剪力方程和弯矩方程。
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三、 用分布荷截、剪力、弯矩的微分关系作内力图。
梁的弯曲应力
[考察目标]
掌握纯弯曲梁的正应力公式，弯矩和挠度曲线曲率半径的关系；理解抗弯截面模量，抗弯刚度
的概念；了解梁弯曲切应力的分布；掌握梁的强度计算；理解提高弯曲强度的措施。
[考察范围]
一、 纯弯曲梁的正应力公式的推导。
二、 横力弯曲梁的正应力强度计算。
三、 梁的切应力强度计算。
四、 提高梁承载能力的措施。
梁的弯曲变形
[考察目标]
掌握挠度和转角的概念，挠曲线的近似微分方程；掌握积分法、叠加法计算梁指定截面的挠度
和转角；了解提高梁刚度的措施。
[考察范围]
一、 梁指定截面挠度和转角的概念，梁挠曲线近似微分方程。
二、 用积分法求梁的变形。
三、 叠加法求梁的变形。
四、 梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。
应力状态和强度理论
[考察目标]
理解应力状态，主应力和主平面的概念，掌握平面应力状态分析的解析法和图解法；理解最大
切应力，广义虎克定律，体积应变，弹性比能，体积改变能密度、畸变能密度和强度理论的基本概
念；掌握脆性材料和塑性材料的不同破坏形式；掌握第一、二、三、四强度理论的观点、强度条件
及其适用范围。
[考察范围]
一、应力状态的概念。
二、平面应力的应力状态分析：解析法、图解法。
三、广义虎克定律。
四、强度理论的概念，脆性材料和塑性材料的不同破坏形式。
五、第一、二、三、四强度理论及其应用。
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杆件的组合变形
[考察目标]
理解组合变形的概念与实例。掌握拉（或压）弯组合变形、斜弯曲变形的应力与强度计算。
[考察范围]
一、 拉伸（压缩）与弯曲的组合。
二、 两个相互垂直平面的弯曲。
三、 扭转与弯曲的组合。
压杆稳定性
[考察目标]
理解压杆弹性平衡稳定性的概念。掌握细长压杆的临界载荷－欧拉公式、超过比例极限时压杆
的临界力经验公式，了解临界应力总图。掌握压杆稳定性设计的步骤，理解提高压杆稳定性的措施。
[考察范围]
一、 压杆稳定的概念。
二、 细长压杆临界力的欧拉公式。
三、 欧拉公式的适用范围，临界应力总图。
四、 压杆稳定的实用计算。
五、 提高压杆稳定的措施。
IV. 试题示例
一、 填空题（共 5 小题，每题 2 分，共 10 分）
1. 工程力学中往往把结构抽象化为两种计算模型： 刚性模型和 理想变形固体模型。所谓 理想变形固
体，是将一般变形固体的材料性质加以理想化，并作出以下假设： ；
； 。
2. 结构或构件受外力作用时，在结构或构件各部分之间会产生相互作用力，称为结构或构件的 内力。
内力主要包括： 、 、 、
和 等形式。
3. 梁弯曲时的 中性层是指： ； 中性轴是
指： 。
4. 工程力学中分析杆件的拉压、扭转和弯曲时，都采用了“ 平截面假设”。平截面假设是
指： 。
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5. 当单位荷载法的计算公式
F
d
M M
x
EI
   满足 、 、
和 等条件时，就可以直接采用图乘法来代替。
二、 选择题（共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）
1. 从力学的角度出发，构件要安全可靠工作必须满足三方面的要求。以下哪个不 不属于这些要求？
（ ）
A. 强度要求 B. 小变形要求 C. 刚度要求 D. 稳定性要求
2. 关于材料拉伸时的力学性能，说法不 不正确的是（ ）
A. 低碳钢拉伸破坏前经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段；
B. 铸铁拉伸破坏时没有发生明显的塑性变形；
C. 屈服现象的特点是应变基本保持不变，而应力显著增加；
D. 在强化阶段卸载后重新加载，低碳钢的比例极限会提高。







三、 简答题（共 40 分）
1. 与静定结构相比，超静定结构具有哪些重要性质？
2. 简述杆件的主要变形形式，及每种变形形式的受力特点。
……
四、 综合应用题（共 90 分）








附：型钢表 热轧普通工字钢（GB 706 – 88）
其中 h——高度；b——腿宽度；d——腰厚度；
I——惯性矩；W——截面系数；i——惯性半径；

                               
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…….
V．参考资料
[1] （德）黑尔，李科群.《工程力学》原书第 7 版，机械工业出版社，2013.
[2] 原方.《工程力学》第四版，清华大学出版社，2012.
[3] 陆晓敏，邓爱民.《工程力学》，国防工业出版社，2014.
[4] 杨庆生，崔芸，龙连春.《工程力学》，科学出版社，2015.
[5] 佘斌.《工程力学》，机械工业出版社，2011.