《流體力學》課程考試大綱(75分)

    《工程力學》課程考試大綱(75分)

    一、課程基本要求

    1正確理解流體力學中的一些基本概念和流動的基本特征；

    2掌握研究流體運動的一些基本方法；

    3能夠運用基本理論和基本方程分析一些基本運動，掌握流體靜止和運動狀態(tài)下基本力學參量計算的基本方法；

    4能夠運用基本公式和圖表計算管路的水頭損失，能夠?qū)唵蔚拇?lián)管路、并聯(lián)管路和分支管路進行分析計算；

    5正確理解因次分析和相似原理對實驗的指導意義。

    一、課程基本要求

    1.熟悉各種常見約束的性質(zhì)，能熟練地取分離體并畫出受力圖。

    2.掌握各種平面力系簡化方法和簡化結(jié)果，并能計算平面任意力系的主矢和主矩，掌握各種平面力系的平衡條件，能熟練應用各種形式的平衡方程求解。

    3.掌握滑動摩擦的概念，能求解考慮滑動摩擦時簡單的物體系統(tǒng)平衡問題。

    4.掌握描述點的運動的矢量法、直角坐標法和自然坐標法，能求點的運動軌跡，能熟練地求解點的速度和加速度相關(guān)問題。

    5.熟悉剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的特征。

    6掌握運動合成與分解的基本概念和方法，熟練掌握點的速度合成定理和牽引運動為平動的加速度合成定理及其應用。

    7.掌握剛體平面運動的特征，能熟練運用基點法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)速度的問題

    8.變形固體的概念及基本假設和內(nèi)力、應力、應變的概念，要求掌握。

    9.軸向拉伸和壓縮的重點是軸力，軸力圖和橫截面上的應力，強度條件及其應用，要求熟練掌握。

    10.掌握剪切、擠壓的概念及其強度條件。

    11.熟練掌握扭轉(zhuǎn)剪應力計算及其強度條件。

    12.掌握靜矩、慣性矩和平行移軸公式。

    13.掌握內(nèi)力圖、彎曲正應力強度計算是重點，要求熟練掌握。

    14.二向應力狀態(tài)分析的解析法，強度理論是重點，要求熟練掌握。

    15.掌握四個強度理論及其應用。

    16.掌握用力法解簡單超靜定問題。

    17.掌握基本壓桿的穩(wěn)定性計算。

    二、考試范圍內(nèi)容

    1流體及流體物理性質(zhì)：流體及流動分類、連續(xù)介質(zhì)模型、流體物理性質(zhì)、液體的表面張力及毛細管現(xiàn)象。

    2流體靜力學：流體靜壓力及其特性、流體平衡微分方程、重力作用下流體的平衡、靜止流體作用在平面上、曲面上的總壓力

    3流體運動學基礎(chǔ)：描述流體運動的兩種方法、速度場、加速度、流線與跡線、流體微團運動方式分析

    4流體動力學基本方程組：輸運公式、流體力學基本方程組、定解條件、積分方程的應用

    5理想流體運動：歐拉方程、理想流體伯努利方程

    6粘性流體層流運動：流態(tài)、應力與應變、牛頓內(nèi)摩擦定理、粘性流體層流運動基本方程組及其應用、因次分析與相似原理、圓管內(nèi)粘性流體層流運動分析

    7粘性流體湍流運動：湍流特征、時間平均化運算、雷諾方程、雷諾應力

    8一維圓管流動：水頭損失及計算、串聯(lián)及并聯(lián)和分支管路水力計算、水擊壓力

    9非牛頓流體流動：非牛頓流體定義，流變曲線概念，非牛頓流體分類

    二、考試范圍內(nèi)容

    1.靜力學的基本概念，靜力學公理，約束與反約束力，物體的受力分析和受力圖。

    2.力學合成與分解：平面匯交力系合成與平衡的幾何方法，力的分解和力在軸上的投影，平面匯交力系合成與平衡的解析法。

    3.平面問題的力矩，力偶和力偶的性質(zhì)，平面力偶系的合成與平衡。

    4.系統(tǒng)平衡：力的平移定理，平面任意力系的簡化及其最后結(jié)果，平面任意力系的平衡條件和平衡方程，靜定和靜不定問題，物體系統(tǒng)的平衡。

    5.滑動摩擦的概念，摩擦角和自鎖現(xiàn)象，考慮摩擦時的平衡問題。

    6.點的運動用矢徑法描述，點的運動用直角坐標描述，點的運動用自然坐標法描述。

    7.絕對、相對和牽引運動的概念，速度合成定理，牽引運動為平動時的加速度合成定理。

    8.剛體平面運動的簡化、運動方程及其運動分解，平面圖形上各點的速度的分析，平面圖形上各點的加速度分析。

    9.運動學普遍定理概述，動量與沖量的概念，質(zhì)點、質(zhì)點系動量定理，質(zhì)心運動定理。

    10.質(zhì)點、質(zhì)點系的動量矩，對定點或定軸的動量矩定理，轉(zhuǎn)動慣量，剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程，相對質(zhì)心的動量矩定理，剛體平面運動微分方程。

    11.軸向拉伸與壓縮的概念，軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力和應力。直桿軸向拉伸或壓縮時斜截面上的內(nèi)力，材料在拉伸時的力學性能，材料在壓縮時的力學性能，溫度和時間對材料力學行性能的影響，失效、安全系數(shù)和強度計算，軸向拉伸或壓縮時的變形，軸向拉伸或壓縮時的變形能，拉伸、壓縮靜不定問題。溫度應力和裝配應力。剪切和擠壓的實用計算。

    11.扭轉(zhuǎn)的概念和實例，外力偶的計算，扭矩和扭矩圖，純剪切，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力，圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形，圓柱形密圈螺旋彈簧的應力和變形，非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的概念，薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)。

    12.彎曲的概念和實例，受彎截面的簡化，剪力和彎矩，剪力方程和彎矩方程，剪力圖和彎矩圖，荷載集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系，平面曲桿的彎曲內(nèi)力。

    13.純彎曲，純彎曲時的正應力，橫向彎曲時的正應力，彎曲剪應力，關(guān)于彎曲理論的基本假設，提高彎曲強度的措施。

    14.彎曲變形和求解方法，工程中彎曲變形問題，撓曲線的微分方程，用積分法求彎曲變形，用疊加法求彎曲變形，簡單靜不定梁，提高彎曲剛度的一些措施。

    15.應力狀態(tài)概述，二向應力分析——解析法，二項應力分析——圖解法，三向應力狀態(tài)，位移與應變分量，平面應變狀態(tài)分析，廣義胡克定律，復雜應力狀態(tài)的應變比能，強度理論概述，四種強度理論。

    16.組合變形和疊加原理，拉伸與壓縮與彎曲的組合，偏心壓縮和截面核心，扭轉(zhuǎn)和彎曲的組合變形，組合變形的普遍情況。

    17.靜不定結(jié)構(gòu)概述，用力法解靜不定問題。

    18.壓桿穩(wěn)定的概念，兩端鉸支細長壓桿的臨界應力，其他支撐條件下臨界壓力，歐拉公式的適用范圍，經(jīng)驗公式，壓桿的穩(wěn)定校核，提高壓桿穩(wěn)定性的措施，縱橫彎曲的概念。

    三、參考書

    袁恩熙，《工程流體力學》，石油工業(yè)出版社，2014

    汪志明，《流體力學》，石油工業(yè)出版社，2006

    三、參考書

    工程力學靜力學與材料力學

    作者：單輝祖，謝傳鋒合編出版社：高等教育出版社出版時間：2004年01月

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