北京航空航天大學(xué)

942機(jī)械設(shè)計(jì)綜合(2021年)

一、總體要求

1、《材料力學(xué)》要求對(duì)工程設(shè)計(jì)中有關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等有明確的認(rèn)識(shí)，掌握材料力學(xué)的基本概念、基本定律及必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并具備綜合運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)解決和分析實(shí)際問題的能力。

2、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》要求考生掌握通用機(jī)械零部件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論與基本方法，具有運(yùn)用基本知識(shí)、基本理論與基本方法解決實(shí)際問題的能力。

二、考試內(nèi)容及范圍

2.1材料力學(xué)(70%，105分)

1、緒論：了解材料力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象及基本假設(shè)，桿件變形的基本形式，掌握內(nèi)力，截面法，應(yīng)力，應(yīng)變，彈性模量，泊松比的概念，掌握剪應(yīng)力互等定理，胡克定律，剪切虎克定律。

2、軸向拉壓應(yīng)力與材料的力學(xué)性能：掌握拉壓桿橫截面與斜截面上的軸力與應(yīng)力計(jì)算;掌握圣維南原理，掌握拉壓桿的強(qiáng)度條件，材料在常溫、靜荷下的拉、壓力學(xué)性能;了解應(yīng)力集中的概念。

3、軸向拉壓變形：掌握拉壓桿的變形與疊加原理，桁架的節(jié)點(diǎn)位移;掌握拉壓與剪切應(yīng)變能概念;會(huì)求解簡單拉壓靜不定問題;了解熱應(yīng)力和初應(yīng)力概念。

4、扭轉(zhuǎn)：掌握?qǐng)A截面軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力計(jì)算;掌握極慣性矩與抗扭截面模量，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，圓軸扭轉(zhuǎn)變形，扭轉(zhuǎn)剛度條件;會(huì)求解簡單扭轉(zhuǎn)靜不定問題;了解非圓截面的扭轉(zhuǎn)。

5、彎曲內(nèi)力：掌握平面彎曲內(nèi)力概念;能夠計(jì)算較復(fù)雜受載下的內(nèi)力，會(huì)利用載荷集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系畫內(nèi)力圖。

6、彎曲應(yīng)力：掌握彎曲正應(yīng)力公式及其推導(dǎo)，彎矩和撓度曲線曲率半徑的關(guān)系，抗彎截面模量，抗彎剛度。掌握梁的強(qiáng)度計(jì)算過程。了解彎曲剪應(yīng)力、提高梁彎曲強(qiáng)度的一些措施。

7、彎曲變形：掌握撓度和轉(zhuǎn)角的概念、計(jì)算梁的撓度和轉(zhuǎn)角的積分法、疊加法。理解撓曲線的近似微分方程的推導(dǎo)過程，掌握梁的剛度條件，簡單超靜定梁的解法。

8、應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)分析:理解平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力、應(yīng)變分析，掌握主應(yīng)力和主平面的概念，掌握平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法和圖解法。掌握廣義虎克定律;掌握彈性模量、剪切模型和泊松比之間的關(guān)系。

9、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度問題：掌握強(qiáng)度理論概念;掌握常用的四個(gè)強(qiáng)度理論;了解強(qiáng)度理論的應(yīng)用;掌握彎扭組合時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算彎扭拉(壓)組合時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算。

10、壓桿的穩(wěn)定性：理解彈性平衡穩(wěn)定性的概念。掌握細(xì)長桿臨界載荷的歐拉公式;掌握壓桿穩(wěn)定性校核;了解提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

11、疲勞與斷裂：掌握交變應(yīng)力與疲勞破壞、應(yīng)力比、S-N曲線、持久極限的概念，了解提高疲勞強(qiáng)度的主要措施。

12、應(yīng)力分析的實(shí)驗(yàn)方法：了解常用實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法(電測和光彈)的原理和方法。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(機(jī)設(shè)30%，45分)

1.掌握軸的類型、失效形式及設(shè)計(jì)要求;了解軸的常用材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題和提高軸強(qiáng)度的措施;掌握軸的受力分析方法并可利用相當(dāng)彎矩法進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算以及剛度計(jì)算;能夠根據(jù)各種具體應(yīng)用場合進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.了解齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用及類型;了解齒輪傳動(dòng)五種失效形式的特點(diǎn)、形成機(jī)理及預(yù)防或減輕損傷的措施;熟練掌握齒輪傳動(dòng)的受力分析;理解載荷系數(shù)的意義及影響因素;掌握直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的基本理論、公式中各參數(shù)和系數(shù)的意義及確定方法。

3.了解摩擦的種類及其性質(zhì);了解滑動(dòng)軸承的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn);熟練掌握非流體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)方法。

4.了解螺紋聯(lián)接的主要類型、預(yù)緊與防松的原理及方法;掌握螺紋聯(lián)接的失效形式、松螺栓聯(lián)接、受橫向載荷緊螺栓聯(lián)接、受軸向載荷緊螺栓聯(lián)接的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算的理論與方法;了解提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施。

5.了解鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、無鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接的主要類型、原理及方法;掌握鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接的失效形式與強(qiáng)度計(jì)算方法。

6.了解滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn);明確其代號(hào)的意義和選用原則;掌握滾動(dòng)軸承的失效形式及基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷、基本額定靜載荷、極限轉(zhuǎn)速、當(dāng)量動(dòng)載荷等概念;掌握角接觸軸承軸向力的計(jì)算方法;掌握滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算的基本理論和計(jì)算方法;能進(jìn)行滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

不限以上考察范圍。

三、考試題型

1.基本概念題：包括填空題、單項(xiàng)選擇題、問答。

2.分析和計(jì)算題。