华中科技大学硕士研究生入学考试《船舶力学基础》考试大纲

(科目代码：818)

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