2017年华中科技大学船舶力学基础考研大纲

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, σ max=(N/A)max≤[σ ], ε ’= －μ ε ,
σ =Eε , Δ l=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
τ max = T R / IP = T / Wt ≤ [τ ], υ = Tl / G IP, θ =T / GIP
IP = π D
4
/ 32, Wt = π D
3
/ 16 (实心圆轴)
IP =π D
4
(1-α
4
) / 32, Wt = π D
3
(1-α
4
) / 16 (空心圆轴)
U = T
2
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, σ max = Mmax ymax / IZ = Mmax / WZ ≤ [σ ]
τ max = Qmax S
*
Z / IZ b ≤ [τ ]
U = m
2
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 l
2
/ EI, f = Pl
3
/ 3EI, f = q l
4
/ 8EI （悬臂梁）
f = Pl
3
/ 48EI, f = 5ql
4
/ 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
)],([
1
Zyxx
E
  (三向应力状态)
 ),1/()(;],[
1 2
  yxxyxx
E
E
（平面应力状态）
][])()()[(
2
1
],[],[
2
13
2
32
2
21311
 
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
][
1
],[)4],[
222
31
  TM
W
][3],[])()()[(
2
1 222
13
2
32
2
21
 
][75.0
1 22
 TM
W
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
 
l Pll
GI
dxxT
EI
dxxM
EA
dxxN
U
2
)(
2
)(
2
)(
222
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
AIiE
i
l
ElEIP pcrcr
/,/,,/,)/(
2
1
2222
 


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