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《材料力學》考試大綱
適用專業名稱：力學
科目代碼及名稱 考試大綱
材料力學 一、 考試目的與要求
通過材料力學科目的考試，考察學生是否掌握材料力學的基本概念，是否掌握基
本變形下的強度、剛度計算；是否掌握截面圖形的幾何性質；是否掌握應力狀態與應
變狀態、強度理論和組合變形下的強度計算；是否掌握壓桿穩定性計算；是否掌握動
載荷計算方法；是否了解交變應力與疲勞破壞的概念；是否掌握能量法求解位移和變
形以及力法求解超靜定問題；是否了解掌握材料力學相關內容的實驗原理、內容、方
法和技能。
材料力學考試要求熟練掌握四種基本變形下的應力和變形公式，熟練掌握四種基
本變形下的強度、剛度計算方法；熟練掌握靜矩、形心，慣性矩、慣性積和慣性半徑
和平行移軸公式；熟練掌握平面應力狀態，掌握平面應力狀態的應力圓，了解空間應
力狀態，掌握應力與應變之間關系、強度理論和組合變形下的強度計算；熟練掌握歐
拉公式的應用范圍·經驗公式，壓桿穩定計算；熟練掌握構件受沖擊時的應力和應變
的動載荷計算方法；掌握交變應力與疲勞破壞的概念，掌握影響疲勞極限的因素、等
幅交變應力下構件的疲勞強度計算；熟練掌握能量法求解位移和變形以及力法求解簡
單超靜定問題；掌握材料力學相關實驗原理、內容、方法和技能。
二、 試卷結構
內容比例：
材料力學基本概念及基礎知識 約 30 分
基本變形下的強度和剛度計算 約 30 分
應力狀態及強度理論分析及計算 約 20 分
組合變形桿件強度計算 約 20 分
壓桿穩定性計算 約 20 分
動載荷及交變應力分析計算 約 10 分
能量法應用以及力法求解超靜定問題 約 20 分
題型比例：
1. 單項選擇題 約30分
2．填空題 約30分
3 .計算題 約 90 分
三、考試內容與要求
（一）材料力學基本概念
考試內容
強度、剛度、穩定性概念；變性固體及其基本假設；內力的概念及求解內力的
基本方法截面法；應力、線應變、切應變的概念及其兩者之間的關系既胡克定律；桿
件四種基本變形形式。
考試要求
1. 基本概念：強度、剛度、穩定性概念；變性固體及其基本假設；內力的概念；
應力、線應變、切應變的概念；桿件變形基本形式。
2. 會用截面法求桿件內力。
3. 掌握基本變形桿件的受力特點及變形形式。
（二）基本變形形式下的強度和剛度計算
考試內容
桿件的軸向拉伸與壓縮、連接件的剪切與擠壓、圓軸的扭轉、梁的平面（對稱）
彎曲下的強度與剛度計算。具體內容為軸力圖、扭矩圖、剪力圖與彎矩圖的畫
法；基本變形下的應力分析與計算以及強度條件及應用；軸向拉壓桿、圓軸扭
轉以及平面彎曲梁的變形計算；圓軸扭轉變形以及平面彎曲梁的剛度計算。
考試要求
1. 基本概念：軸力、剪力、扭矩、彎矩；擠壓力及擠壓應力；畫內力圖的方法；
危險截面及危險點；強度條件及剛度條件；四種基本變形形式下橫截面及斜截面
上的應力分布規律及計算等
2.四種基本變形下的強度計算。
3.扭轉和彎曲變形的剛度計算。
4.變性比較法求解靜不定問題。
（三）截面圖形的幾何性質
考試內容
各種截面圖形的靜矩、慣性矩、慣性積和慣性半徑的計算；慣性矩和慣性積的平
行軸公式及旋轉軸公式；主軸、主慣性矩、形心主軸及形心主慣性矩的概念及計
算。
考試要求
1. 基本概念：靜矩、形心、軸慣性矩、極慣性矩、慣性積和慣性半徑及主軸、
主慣性矩、形心主軸及形心主慣性矩等。
2.各種截面圖形的靜矩、慣性矩、慣性積和慣性半徑的計算及平行軸公式及旋
轉軸公式的應用。
3.主軸、主慣性矩、形心主軸及形心主慣性矩的概念及計算。
（四）應力狀態、應變狀態和強度理論
考試內容
點的應力狀態的概念；平面（二向）應力狀態分析的解析法和圖解法；空間（三
向）應力狀態簡介；平面應變狀態分析；廣義胡克定律；體積應變、形狀應變
及應變能；經典強度理論及莫爾強度理論。
考試要求
1. 基本概念：點的應力狀態的概念；主平面、主應力及點的應力狀態分類；體
積應變、形狀應變及應變能；經典強度理論及莫爾強度理論等。
2.平面應力狀態分析和應變狀態分析。
3.廣義胡克定律及其應用。
4.強度理論及其應用。
（五）組合變形
考試內容
組合變形的概念及其研究方法既疊加法；斜彎曲、拉伸（壓縮）與彎曲的組合
和彎扭組合變形的強度計算。
考試要求
1. 基本概念：組合變形的概念及其研究方法既疊加法；斜彎曲的概念；、拉伸
（壓縮）與彎曲的組合變形的概念；偏心拉壓的概念；截面核心的概念；彎扭組
合變形的概念等。
2.斜彎曲時的應力分析及強度計算。
3.拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形時的應力分析及強度計算。
4.彎扭組合變形時的應力分析及強度計算。
（六）壓桿穩定
考試內容
壓桿穩定性概念，理解兩端鉸支細長壓桿的臨界力和不同桿端約束細長壓桿的
臨界力，掌握歐拉公式的應用范圍·經驗公式，重點掌握壓桿穩定性計算，了解提高
壓桿穩定性措施。
考試要求
1. 基本概念：穩定性的概念及失穩的概念；平衡狀態的穩定性；臨界力的概念；
提高壓桿穩定性的措施等。
2.歐拉公式的推導過程及應用。
3.歐拉公式的應用范圍及經驗公式的選擇應用。
4.壓桿穩定性計算。
（七）動載荷
考試內容
動載荷的概念；構件作勻加速直線運動及勻角速轉動時的應力計算；構件受沖
擊時的應力和考慮被沖擊構件質量時動荷系數的計算。
考試要求
1. 基本概念：動載荷的概念；沖擊力；動應力；動荷系數的概念等。
2. 構件作勻加速直線運動及勻角速轉動時的應力計算。
3.構件受沖擊時的應力和考慮被沖擊構件質量時動荷系數的計算。
（八）交變應力
考試內容
交變應力下疲勞破壞的概念，重點掌握循環的基本特征和疲勞極限，掌握影響
疲勞極限的因素；等幅交變應力下構件的疲勞強度計算，了解彎曲與扭轉組合等幅交
變應力下構件的疲勞強度計算、變幅交變應力下構件的疲勞強度，理解提高構件疲勞
強度的措施。
考試要求
1. 基本概念：交變應力，循環特征，平均應力，應力振幅，疲勞破壞，材料的
疲勞強度，構件的疲勞強度，影響構件疲勞極限的因素等。
2. 等幅交變應力下構件的疲勞強度計算。
3.彎曲與扭轉組合等幅交變應力下構件的疲勞強度計算。
（九）能量法和力法
考試內容
掌握外力功和彈性變性能的計算以及功能原理；掌握單位載荷法、圖形互乘法
應用和互等定理；掌握超靜定問題的概念以及超靜定次數的判斷；掌握力法典型方程
的形式以及求解超靜定問題的方法和步驟；掌握對稱性原理的應用。
考試要求
1、基本概念：外力功，彈性變形能，功能原理，超靜定問題概念，超靜定次數
的判斷，互等定理。
2、單位載荷法、圖形互乘法求解彈性結構的位移和變形。
3、力法求解簡單超靜定問題的方法和步驟。
4、對稱性原理的應用。
（十）材料力學實驗
考試內容
掌握材料力學性能實驗原理及測試方法；掌握電測法的測試原理及純彎曲梁彎
曲正應力的電測法實驗過程和彎扭組合變形梁的主應力電測法實驗過程。
考試要求
1. 基本概念：比例極限，屈服極限，強度極限，延伸率，斷面收縮率，名義屈
服極限，冷作硬化現象等。
2.材料力學性能實驗原理及測試方法。
3.電測法的測試原理及純彎曲梁彎曲正應力的電測法實驗過程和彎扭組合變形
梁的主應力電測法實驗過程。
參考書目：
《材料力學》（I）（II）(第 5 版) 孫訓方等 高等教育出版社 2009.7
《材料力學》（I）（II）(第五版) 劉鴻文 高等教育出版社 2011.1
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