2014年湖南大学0805材料科学与工程考研大纲

　　五、考试要求
　　（一）热力学第一定律及其应用
　　明确热力学的一些基本概念，如体系、环境、功、热、变化过程等。掌握热力学第一定律和内能的概念。熟知功和热正负号的取号惯例。明确准静态过程与可逆过程的意义。掌握U及H都是状态函数以及状态函数的特性。熟练应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热等过程中的U、H、Q和W。熟练应用生成焓、燃烧焓来计算反应热。会应用赫斯定律和基尔霍夫定律。了解卡诺循环的意义。了解摩尔定压、定容热容的概念；了解节流过程的特点及焦耳-汤姆逊系数的定义与实际应用。
　　（二）热力学第二定律
　　明确热力学第二定律的意义。掌握热力学第二定律与卡诺定理的联系。理解克劳修斯不等式的重要性。熟记热力学函数U、H、S、F、G的定义，并了解其物理意义。明确G在特殊条件下的物理意义，会用它来判别变化的方向和平衡条件。熟练计算一些简单过程的S、H和G，能利用范霍夫等温式判别变化的方向。较熟练地运用吉布斯-亥姆霍兹公式、克拉贝龙方程式和克劳修斯-克拉贝龙方程式。明确偏摩尔量和化学势的意义。了解热力学第三定律的内容，明确规定熵值的意义、计算及其应用。掌握熵增加原理和各种平衡判据。
　　（三）溶液-多组分体系热力学在溶液中的应用
　　熟悉溶液浓度的各种表示法及其相互关系。理解理想溶液、稀溶液与实际溶液三者的区别和联系。掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的应用。理解理想体系（理想气体、理想溶液、理想稀溶液）中各组分化学势的表达式及其应用。了解逸度和活度的概念及逸度系数、活度系数的简单计算。了解如何利用牛顿图求气体的逸度系数。了解从微观角度讨论溶液形成时一些热力学函数的变化。了解稀溶液依数性公式的推导，以及分配定律公式的推导，了解热力学处理溶液的一般方法。
　　（四）相平衡
　　明确相、组分数和自由度的概念，理解相律并掌握其简单应用。掌握杠杆规则在相图中的应用。掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点。在双液系中以完全互溶的双液系为重点了解其p-x图和T-x图，了解蒸馏和精馏的基本原理。在二组分液-固体系中，以简单低共溶物的相图为重点，了解相图的绘制及其应用。
　　（五）化学平衡
　　能够从化学势的角度理解化学平衡的意义，理解并掌握化学反应等温式的意义与应用。了解均相和多相反应的平衡常数表示式的区别。理解的意义，会用估计反应发生的可能性。熟悉、、和间的关系。了解平衡常数与温度、压力的关系和惰性气体对平衡组成的影响，并掌握其计算方法。能根据标准热力学函数的表值计算平衡常数。熟练掌握用热力学方法计算化学反应标准平衡常数。掌握反应物平衡转化率及体系平衡组成的计算。了解对同时平衡、反应耦合、近似计算等的处理方法。
　　（六）电解质溶液
　　明确电导率、摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系。熟悉离子独立移动定律及电导测定的一些应用。了解迁移数与摩尔电导率、离子迁移率之间的关系。明确电解质的离子平均活度系数的概念，并掌握其计算方法。了解强电解质溶液理论（主要是离子氛的概念），并会使用德拜-休克尔极限公式。
　　（七）可逆电池的电动势及其应用
　　熟悉电化学惯用的电极电势名称和符号。熟悉标准电极电势表的应用。对于所给的电池，能熟练、正确地写出电极反应和电池反应。能根据简单的化学反应来设计电池。掌握电极电势及电动势的计算；熟知标准电动势E0与反应平衡常数Ka的关系。明确温度对电动势的影响。掌握由电化学数据计算热力学函数的变量、、等。了解电动势产生的机理及电动势测定法的一些应用。
　　（八）电解与极化作用
　　明确极化现象产生的原因、极化的分类、极化的机理。理解超电势、分解电压等概念。了解超电势在电解中的作用。能计算一些简单的电解分离问题。了解金属腐蚀的机理和各种防腐方法。了解化学电源的类型及应用。
　　（九）化学反应动力学基础
　　掌握等容反应速率的表示方法及其基元反应、反应级数、速率常数等概念。对于由简单级数的反应如零级、一级、二级，要掌握其速率公式（微分式和积分式）的各种特征并能够由实验数据确定简单反应的级数。对三级反应有一般的了解。对三种复杂的典型反应（对峙反应、平行反应和连续反应）要掌握其各自的特点，并对其中比较简单的反应能写出反应速率与浓度关系的微分式。明确温度、活化能对反应速率的影响，理解阿累尼乌斯经验式中各项的含意，会计算Ea、A、k等物理量。掌握链反应的特点及其速率方程的建立，会应用稳态近似、平衡假设等近似处理方法。
　　了解化学反应动力学的碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论的基本内容，会计算一些简单基元反应的速率常数。掌握、、、、与和指前因子A之间的关系。初步了解分子反应动力学的常用实验方法和该研究在理论上的意义。了解溶液中反应的特点和溶剂对反应的影响。理解光化学反应的基本定律（光化当量定律、量子产率）及量子产率的计算。了解催化反应的特点，明确催化作用的基本原理和常见的催化反应的类型。
　　（十）界面现象
　　明确表面吉布斯自由能、表面张力、接触角的概念，了解表面张力与温度的关系。明确弯曲表面的附加压力产生的原因及与曲率半径的关系。会使用杨-拉普拉斯公式。了解弯曲表面上的蒸气压与平面相比有何不同，熟练掌握定量应用开尔文公式，会用这个基本原理解释常见的表面现象。理解吉布斯吸附等温式的表示形式，各项的物理意义，并能应用及作简单计算。了解液-液、液-固界面的铺展与润湿情况。理解气-固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型。掌握朗缪尔吸附理论要点。对弗伦德利希等温式、BET多分子层吸附等温式有初步了解。了解表面活性剂的特点、作用及大致分类。
　　（十一）胶体分散体系和大分子溶液
　　了解胶体分散体系的基本特性。掌握胶体分散体系在动力性质、光学性质及电学性质等方面的特点以及如何利用这些特点对胶体进行粒度大小、带电情况等方面的研究并应用于实践。了解溶胶在稳定性方面的特点及电解质对溶胶稳定性的影响，会判断电解质聚沉能力的大小。了解乳状液的种类、乳化剂的作用以及在工业和日常生活中的应用。了解大分子溶液与溶胶的异同点。了解什么是唐南平衡，如何较准确地用渗透压法测定电离大分子物质的相对分子质量。了解聚合物相对分子质量的种类及其测定方法。对天然大分子、凝胶的特点等有一个初步的概念。
　　812《材料力学》科目
　　考试大纲
　　第一章绪论
　　(1)理解反映构件承载能力的强度、刚度和稳定性的概念。
　　(2)理解变形固体的基本假设。
　　(3)了解内力、应力和应变的概念。
　　(4)了解材料力学研究对象及杆件变形基本形式。
　　第二章杆件的内力
　　(1)理解轴向拉压杆的外力及变形特征。熟练掌握用截面法计算轴力，以及画轴力图。
　　(2)理解圆轴扭转的内力特点，熟练掌握计算外力偶矩和扭矩。
　　(3)初步了解对工程实际中梁的简化方法；掌握平面弯曲的概念；了解单跨静定梁的三种形式(简支梁、外伸梁、悬臂梁)；熟练掌握截面法求梁的内力的方法；熟练掌握弯曲内力图--剪力图和弯矩图的画法，理解和掌握载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。掌握平面刚架和平面曲杆的内力计算。了解叠加法作弯曲内力图。
　　第三章杆件轴向拉压的应力与变形
　　(1)了解并掌握解决杆件应力计算的思路和步骤。
　　(2)熟练掌握轴向拉伸或压缩杆横截面上的应力计算。了解圣维南原理和应力集中现象。理解轴向拉(压)杆斜截面上的应力，理解极限应力和许用应力的概念，了解安全系数选择的原则。掌握轴向拉(压)杆的强度条件，并能熟练地运用强度条件来解决工程实际构件的强度计算的三类问题：强度校核、截面设计和确定许可荷载。
　　(3)了解并掌握典型的塑性材料--低碳钢在常温静载下拉伸时的力学性能，了解低碳钢试件的拉伸图与名义应力-名义应变图的意义；掌握曲线的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段以及各阶段的应力特征点：比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限；掌握在弹性阶段的胡克定律以及在强化阶段的卸载规律和冷作硬化现象对材料性能的影响；了解塑性指标(延伸率和截面收缩率)的定义以及材料的分类方法。了解并掌握典型的脆性材料--铸铁的拉伸时的力学性能：了解割线弹性模量的概念；了解其他没有明显屈服点的塑性材料在拉伸时的力学性能及名义屈服极限的定义。了解并掌握低碳钢、铸铁等材料在压缩时的力学性能；了解低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时力学性能的异同点。
　　(4)熟练掌握杆件在轴向拉伸和压缩时的轴向变形和横向变形的计算；了解超静定结构的特点；熟练掌握拉压超静定问题(包括温度应力和装配应力)的解法。
　　(5)理解实用计算的概念，熟练掌握工程实际中联接件的剪切与挤压实用计算。
　　第四章轴扭转的应力与变形
　　(1)了解纯剪切应力状态。掌握剪应力互等定理和剪切胡克定律。
　　(2)熟练掌握圆轴扭转时横截面上的剪应力计算公式和强度条件。
　　(3)理解并掌握圆轴扭转时的相对扭转角和剪应变的概念以及计算方法；熟练掌握圆轴扭转的刚度条件。
　　第五章梁弯曲的应力与变形
　　(1)理解和掌握平面几何图形的几何性能(包括静矩、极惯性矩、惯性矩和惯性积)，掌握惯性矩的平行移轴公式，了解惯性矩的转轴公式。
　　(2)熟练掌握平面弯曲时，梁横截面上的正应力计算，熟练掌握梁的弯曲正应力强度计算，理解提高梁抗弯强度的措施。
　　(3)掌握工程中常见的几种截面(矩形、工字形等)梁横截面上剪应力分布规律及计算。掌握梁的弯曲剪应力强度计算；了解和掌握弯曲中心的概念与开口薄壁截面梁的弯曲剪应力计算。
　　(4)理解挠曲线近似微分方程，熟练运用积分法和叠加法求梁的变形，熟练掌握梁的刚度计算。熟练运用变形比较法求解超静定问题。
　　第六章应力与应变状态分析
　　(1)掌握一点的应力状态的概念；掌握单元体分析方法；掌握主平面、主方向、主应力的概念。
　　(2)熟练掌握解析法和图解法分析平面应力状态、任意斜截面的应力、主应力、主平面和最大剪应力及其作用平面等。
　　(3)了解空间应力状态的概念。
　　(4)熟练掌握广义胡克定律。
　　(5)理解复杂应力状态下的体积应变以及变形比能。
　　第七章强度理论
　　(1)理解强度理论的概念，了解材料破坏的基本形式及其主要影响因素；理解复杂应力状态下的强度条件建立方法。
　　(2)掌握工程常用的四个经典的强度理论(第一、二、三、四强度理论)及其适用条件。
　　第八章组合变形
　　(1)了解组合变形的概念，掌握叠加原理分析组合变形的方法。
　　(2)掌握斜弯曲时梁的应力和强度计算。
　　(3)掌握拉(压)弯组合变形(包括偏心压缩)构件的强度计算。
　　(4)掌握弯扭组合变形构件的强度计算。
　　第九章压杆稳定
　　(1)掌握压杆稳定的概念。
　　(2)熟练掌握用欧拉公式计算在各种约束条件下压杆的临界载荷。
　　(3)理解长度系数，柔度的概念以及与临界应力的关系；掌握欧拉公式的适用范围和临界应力总图。
　　(4)熟练运用安全系数法对压杆进行稳定计算；了解压杆稳定计算的折减系数法。
　　(5)了解工程上提高压杆稳定性的措施。
　　第十章能量方法
　　(1)了解线性材料与非线性材料的基本特点。
　　(2)理解应变能以及余能的基本概念和一般表示方法。
　　(3)理解和掌握虚功原理。
　　(4)熟练掌握卡氏第二定理、单位载荷法和图乘法求结构的位移。
　　第十一章动荷载
　　(1)掌握考虑惯性力的构件的应力与变形计算以及动荷系数的概念。
　　(2)理解能量法处理杆件受冲击时的应力与变形的方法。熟练掌握杆件在冲击荷载下的动荷系数以及应力和与变形的计算。
 

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