北京航空航天大學

942機械設計綜合(2021年)

一、總體要求

1、《材料力學》要求對工程設計中有關構件的強度、剛度、穩定性等有明確的認識，掌握材料力學的基本概念、基本定律及必要的基礎理論知識，并具備綜合運用材料力學知識解決和分析實際問題的能力。

2、《機械設計基礎》要求考生掌握通用機械零部件工作能力設計和結構設計的基本知識、基本理論與基本方法，具有運用基本知識、基本理論與基本方法解決實際問題的能力。

二、考試內容及范圍

2.1材料力學(70%，105分)

1、緒論：了解材料力學的任務與研究對象及基本假設，桿件變形的基本形式，掌握內力，截面法，應力，應變，彈性模量，泊松比的概念，掌握剪應力互等定理，胡克定律，剪切虎克定律。

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

3、軸向拉壓變形：掌握拉壓桿的變形與疊加原理，桁架的節點位移;掌握拉壓與剪切應變能概念;會求解簡單拉壓靜不定問題;了解熱應力和初應力概念。

4、扭轉：掌握圓截面軸的扭轉剪應力計算;掌握極慣性矩與抗扭截面模量，扭轉強度條件，圓軸扭轉變形，扭轉剛度條件;會求解簡單扭轉靜不定問題;了解非圓截面的扭轉。

5、彎曲內力：掌握平面彎曲內力概念;能夠計算較復雜受載下的內力，會利用載荷集度、剪力和彎矩間的微分關系畫內力圖。

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

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

8、應力、應變狀態分析:理解平面應力狀態下的應力、應變分析，掌握主應力和主平面的概念，掌握平面應力狀態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系。

9、復雜應力狀態下的強度問題：掌握強度理論概念;掌握常用的四個強度理論;了解強度理論的應用;掌握彎扭組合時的應力和強度計算彎扭拉(壓)組合時的應力和強度計算。

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

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

12、應力分析的實驗方法：了解常用實驗應力分析方法(電測和光彈)的原理和方法。

2.2機械設計基礎(機設30%，45分)

1.掌握軸的類型、失效形式及設計要求;了解軸的常用材料、結構設計應考慮的問題和提高軸強度的措施;掌握軸的受力分析方法并可利用相當彎矩法進行軸的強度計算以及剛度計算;能夠根據各種具體應用場合進行軸的結構設計。

2.了解齒輪傳動機構的特點、應用及類型;了解齒輪傳動五種失效形式的特點、形成機理及預防或減輕損傷的措施;熟練掌握齒輪傳動的受力分析;理解載荷系數的意義及影響因素;掌握直齒、斜齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的基本理論、公式中各參數和系數的意義及確定方法。

3.了解摩擦的種類及其性質;了解滑動軸承的類型和結構特點;熟練掌握非流體摩擦滑動軸承的設計方法。

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

5.了解鍵聯接、花鍵聯接、無鍵聯接、銷聯接的主要類型、原理及方法;掌握鍵聯接、花鍵聯接的失效形式與強度計算方法。

6.了解滾動軸承的類型、結構和特點;明確其代號的意義和選用原則;掌握滾動軸承的失效形式及基本額定壽命、基本額定動載荷、基本額定靜載荷、極限轉速、當量動載荷等概念;掌握角接觸軸承軸向力的計算方法;掌握滾動軸承壽命計算的基本理論和計算方法;能進行滾動軸承組合結構設計。

不限以上考察范圍。

三、考試題型

1.基本概念題：包括填空題、單項選擇題、問答。

2.分析和計算題。