2014年北京航空航天大学0807动力工程及工程热物理考研大纲

　　942机械设计综合（2014版）
　　一、总体要求
　　1、《材料力学》要求对工程设计中有关构件的强度、刚度、稳定性等有明确的认识，掌握材料力学的基本概念、基本定律及必要的基础理论知识，并具备综合运用材料力学知识解决和分析实际问题的能力。
　　2、《机械设计基础》要求考生掌握通用机械零部件工作能力设计和结构设计的基本知识、基本理论与基本方法，具有运用基本知识、基本理论与基本方法解决实际问题的能力。
　　二、考试内容及范围
　　2.1材料力学（70％，105分）
　　1、绪论：了解材料力学的任务与研究对象及基本假设，杆件变形的基本形式，掌握内力，截面法，应力，应变，弹性模量，泊松比的概念，掌握剪应力互等定理，胡克定律，剪切虎克定律。
　　2、轴向拉压应力与材料的力学性能：掌握拉压杆横截面与斜截面上的轴力与应力计算；掌握圣维南原理，掌握拉压杆的强度条件，材料在常温、静荷下的拉、压力学性能；了解应力集中的概念。
　　3、轴向拉压变形：掌握拉压杆的变形与叠加原理，桁架的节点位移；掌握拉压与剪切应变能概念；会求解简单拉压静不定问题；了解热应力和初应力概念。
　　4、扭转：掌握圆截面轴的扭转剪应力计算；掌握极惯性矩与抗扭截面模量，扭转强度条件，圆轴扭转变形，扭转刚度条件；会求解简单扭转静不定问题；了解非圆截面的扭转。
　　5、弯曲内力：掌握平面弯曲内力概念；能够计算较复杂受载下的内力，会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。
　　6、弯曲应力：掌握弯曲正应力公式及其推导，弯矩和挠度曲线曲率半径的关系，抗弯截面模量，抗弯刚度。掌握梁的强度计算过程。了解弯曲剪应力、提高梁弯曲强度的一些措施。
　　7、弯曲变形：掌握挠度和转角的概念、计算梁的挠度和转角的积分法、叠加法。理解挠曲线的近似微分方程的推导过程，掌握梁的刚度条件，简单超静定梁的解法。
　　8、应力、应变状态分析:理解平面应力状态下的应力、应变分析，掌握主应力和主平面的概念，掌握平面应力状态分析的解析法和图解法。掌握广义虎克定律；掌握Ｅ、Ｇ、m关系。
　　9、复杂应力状态下的强度问题：掌握强度理论概念；掌握常用的四个强度理论；了解强度理论的应用；掌握弯扭组合时的应力和强度计算弯扭拉(压)组合时的应力和强度计算。
　　10、压杆的稳定性：理解弹性平衡稳定性的概念。掌握细长杆临界载荷的欧拉公式；掌握压杆稳定性校核；了解提高压杆稳定性的措施。
　　11、疲劳与断裂：掌握交变应力与疲劳破坏、应力比、S-N曲线、持久极限的概念，了解提高疲劳强度的主要措施。
　　12、应力分析的实验方法：了解常用实验应力分析方法（电测和光弹）的原理和方法。
　　2.2机械设计基础（机设30％，45分）
　　1.掌握轴的类型、失效形式及设计要求；了解轴的常用材料、结构设计应考虑的问题和提高轴强度的措施；掌握轴的受力分析方法并可利用相当弯矩法进行轴的强度计算以及刚度计算；能够根据各种具体应用场合进行轴的结构设计。
　　2.了解齿轮传动机构的特点、应用及类型；了解齿轮传动五种失效形式的特点、形成机理及预防或减轻损伤的措施；熟练掌握齿轮传动的受力分析；理解载荷系数的意义及影响因素；掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算的基本理论、公式中各参数和系数的意义及确定方法。
　　3.了解摩擦的种类及其性质；了解滑动轴承的类型和结构特点；熟练掌握非流体摩擦滑动轴承的设计方法。
　　4.了解螺纹联接的主要类型、预紧与防松的原理及方法；掌握螺纹联接的失效形式、松螺栓联接、受横向载荷紧螺栓联接、受轴向载荷紧螺栓联接的受力分析、强度计算的理论与方法；了解提高螺纹联接强度的措施。
　　5.了解键联接、花键联接、无键联接、销联接的主要类型、原理及方法；掌握键联接、花键联接的失效形式与强度计算方法。
　　6.了解滚动轴承的类型、结构和特点；明确其代号的意义和选用原则；掌握滚动轴承的失效形式及基本额定寿命、基本额定动载荷、基本额定静载荷、极限转速、当量动载荷等概念；掌握角接触轴承轴向力的计算方法；掌握滚动轴承寿命计算的基本理论和计算方法；能进行滚动轴承组合结构设计。
　　三、考试题型
　　1.基本概念题：包括填空题、单项选择题、问答。
　　2.分析和计算题。
　　四、主要参考书
　　1、单辉祖编，面向21世纪课程教材《材料力学》Ⅰ、Ⅱ（2004年第二版），高等教育出版社。
　　2、吴瑞祥主编，《机械设计基础》下册（2007年第二版），北京航空航天大学出版社。
　　931自动控制原理考试大纲（2014版）
　　一、考试组成
　　自动控制原理占90分;理论力学占60分，总分150分。
　　二、自动控制原理部分考试大纲
　　1．自动控制的一般概念
　　主要内容：自动控制的任务；基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制；自动控制的性能要求：稳、快、准。
　　基本要求：反馈控制原理与动态过程的概念；由给定物理系统建原理方块图。
　　2．数学模型
　　主要内容：传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公式。
　　基本要求：典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；结构图的等效变换。
　　3．时域分析法
　　主要内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算：劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。
　　基本要求：典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标计算；系统参数对响应的影响；劳斯、古尔维茨判据的应用；系统稳态误差、终值定理的使用条件。
　　4．根轨迹法
　　主要内容：根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；广义根轨迹；零、极点分布与阶跃响应性能的关系；主导极点与偶极子。
　　基本要求：根轨迹法则（法则证明只需一般了解）及根轨迹的绘制；主导极点、偶极子等的概念；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。
　　5．频率响应法
　　主要内容：线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据；稳定裕度及计算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。
　　基本要求：典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制；系统稳定性判据（Nyquist判据和对数判据）；等M、等N圆图，尼柯尔斯图仅作一般了解；相稳定裕度和模稳定裕度的计算；明确最小相位和非最小相位系统的差别，明确截止频率和带宽的概念。
　　6．线性系统的校正方法
　　主要内容：系统设计问题概述；串联校正特性及作用：超前、滞后；校正设计的频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及计算要点；复合校正。
　　基本要求：校正装置的作用及频率法的应用；以串联校正为主，反馈校正为辅；以频率法为主，根轨迹法为辅；复合校正的应用。
　　7．线性连续系统的状态空间分析方法
　　主要内容：状态方程的列写；状态方程的解（矩阵指数及其性质）；系统等价变换；状态方程与传递函数的关系；系统的可控性、可观性及其判据；动态方程的标准形(可控标准型、可观标准型)；可控性、可观性分解；对偶原理，传递函数的最小实现；状态反馈及极点配置；状态观测器及其设计；有界输入有界输出稳定性。
　　基本要求：上述主要内容中各点均要求，但仅限于单输入单输出线性定常连续系统。
　　8.非线性系统理论
　　主要内容：非线性系统动态过程的一般特征；典型非线性特性及其影响；谐波线性化及描述函数；用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡；相轨迹的一般特点及绘制方法；线性系统的相轨迹；非线性系统的相轨迹绘制及分析。
　　基本要求：明确描述函数法的使用限制条件；典型环节描述函数；用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡；一、二阶非线性系统的相轨迹绘制及运动分析。
　　三、理论力学部分的考试大纲
　　1、几何静力学
　　静力学的基本公理，受力分析，力系简化的基本方法和有关力学量的基本计算，平衡方程的建立与求解，摩擦（滑动摩擦和滚动摩擦）问题，桁架内力的计算，平衡结构的静定性问题。
　　2、分析静力学
　　各种力（重力、弹性力、有势力、摩擦力、合力、等效力系）的功，约束及其分类、广义坐标和自由度、虚位移与虚功、理想约束、虚位移原理及其应用、有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。

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