本考试大纲由资源与安全工程学院教授委员会于2020年9月22日通过。

I.考试性质

工程力学为硕士研究生入学自命题考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握质点、质点系、刚体平衡与机械运动的基本规律，工程材料的强度、刚度、压杆稳定性的研究方法和分析理论，以保证被录取者具有基本的力学素养和分析能力。

II.考查目标

工程力学考试包括理论力学和材料力学两门课程的基本内容。要求考生：

（1）准确描述工程力学中的有关基本概念和定义。

（2）准确、恰当地使用本学科的专业术语，正确理解和掌握学科的有关范畴、规律和论断。

（3）熟练运用有关知识，对工程问题进行简化。

（4）熟练运用有关知识，对构件进行分析和计算。

（5）具有较强理论联系实际的能力。

Ⅲ.考试形式和试卷结构

1、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

2、答题方式

答题方式为闭卷，笔试。

3、试卷内容结构

理论力学  约40 %

材料力学  约60 %

Ⅳ.试卷题型结构

填空题    约30%

判断题    约15%

简答题    约35%

计算题    约20%

Ⅴ.考查内容

一、理论力学

1、理论力学中的基本概念、定义及术语。

2、静力学力系的等效和物体的受力分析：力系等效的概念 ，力系的主矢和主矩，力系等效定理，平衡力系定理、刚化公理，约束和约束反力，分离体和受力图

3、汇交力系和力偶系： 汇交力系的合成，汇交力系的平衡条件，力偶系

4、平面一般力系：平面一般力系的简化和合成，平面一般力系的平衡条件，刚体系统的平衡，考虑摩擦时的平衡问题

5、空间力系：空间汇交力系，空间力的矩，空间力偶，空间力系的简化，空间力系的平衡方程，空间约束，空间力系平衡物体，掌握计算物体重心的方法

6、运动学基本概念，点的运动方程、速度加速度的矢量表示，点的速度加速度在直角坐标上的投影，点的速度加速度在自然坐标上的投影

7、刚体的基本运动：刚体的平行移动，刚体的定轴转动，转动刚体上点的速度加速度

8、点的合成运动：合成运动的基本概念，速度合成定理 ，牵连为平动时加速度合成定理

9、刚体的平面运动：平面运动的概念，平面运动分解为平动和转动，平面图形内各点的速度，平面图形内各点的加速度

10、质点动力学的基本方程：动力学的基本定律，质点运动微分方程，质点动力学两类基本问题，质点相对动力学基本方程

11、动量定理 ：动量、冲量的定义，刚体动量的计算，质点系动量计算，质点系的动量定理，动量守恒，质心的计算，质心运动微分方程，变质量系的运动微分方程

12、动量矩定理 ：质点和质点系的动量矩，动量矩定理，刚体定轴转动微分方程，刚体对轴的转动惯量，质点系相对质心的动量矩定理，刚体的平面运动微分方程

13、动能定理：功的定义，功的计算，曲线积分，质点和质点系的动能，动能定理，功率、功率方程、机械效率，势力场、势能、机械能守恒

14、运动学：点的轨迹、点的速度和加速度分析；刚体的平动和定轴转动，刚体内各点的速度及加速度计算；刚体平面运动，平面图形上各点的速度及加速度分析。

二、材料力学

1、材料力学中的基本概念、定义及术语，变形固体的基本假设、外力及其分类；计算构件内力的截面法、应力的概念；变形与应变、杆件变形的基本形式。

2、拉伸、压缩与剪切：应用截面法计算轴向拉伸与压缩时轴的横截面上的轴力；轴力图的画法；直杆轴向拉伸或压缩时横截面、斜截面上的应力的计算方法；拉伸或压缩时材料的力学性能、破坏特点；轴向拉伸或压缩的应变和应变能的计算方法；剪切和挤压的实用计算方法。

3、扭转：扭矩的计算方法和扭矩图的画法；杆件产生扭转变形时杆件内剪切应力的分布规律；圆截面、矩形截面、开口和闭口薄壁杆件扭转剪应力的计算方法；杆件产生扭转变形时杆件变形的计算；圆柱密圈螺旋弹簧的应力和变形的计算。

4、弯曲内力：计算梁内力的方法；梁弯曲变形时求解剪力方程和弯矩方程的方法；应用载荷集度、剪力和弯矩间的关系；绘制剪力图和弯矩图的方法。

5、弯曲应力：弯曲正应力、弯曲切应力的计算方法；梁产生弯曲变形时横截面上应力的分布规律和弯曲理论的基本假设。

6、弯曲变形：载荷集度、剪力、弯矩和挠曲线方程之间的关系，并能用于判断挠曲线的形状；应用积分法和叠加原理求解挠曲线方程、最大挠度、最大转角，从而对梁进行刚度计算；提高弯曲刚度的一些措施。

7、应力和应变分析，强度理论：在二向应力状态下应用解析法和应力圆图解法计算主应力的方法；广义虎克定律、复杂应力状态的应变能密度和强度理论及其应用；应用强度理论对复杂应力状态下的构件进行强度计算。平面应力状态的应力坐标转换、应力圆、主应力、主方向、三向应力状态的特例分析。

8、组合变形：构件组合变形时，应用点的应力状态分析方法判断危险截面和危险点的方法；用点的应力状态分析方法，对拉伸或压缩与弯曲的组合、偏心拉伸和压缩、扭转与弯曲的组合等变形构件进行强度计算。

9、压杆稳定：压杆稳定的概念；压杆稳定性计算中细长压杆和中柔度压杆的临界压力或应力的计算；应用欧拉公式和经验公式计算临界压力或应力的适用范围。

Ⅵ.主要参考书目

1）苏振超、薛艳霞、刘丽丽. 理论力学. 北京：清华大学出版社，2019.

2）王晶，孙伟，王单，李栋栋，王社民. 材料力学（第3版）. 北京：高等教育出版社，2019.