2015年南京航空航天大学080705制冷及低温工程考研大纲

一、课程的基本要求
要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。
二、课程的基本内容和要求
1 拉伸、压缩与剪切
掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。
2 扭转
掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。
3 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。
4 弯曲应力
掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。
5 弯曲变形
掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。
6 应力和应变分析 强度理论
这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。
7 组合变形
掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。
8 能量方法
掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。
9 静不定结构
掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。
10 动载荷
掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。
11 压杆稳定
掌握压杆稳定的概念，掌握两端铰支细长压杆的临界压力，其他支座条件下细长压杆的临界应力，欧拉公式的适用范围，经验公式和压杆的柔度的概念。会进行压杆稳定性计算。
12 平面图形的几何性质
掌握截面几何性质，重点掌握静矩、惯性矩、惯性积等概念和平行移轴公式。

一、考试要求 要求考生熟练掌握工程热力学的基本概念、基本定律与基本方法；掌握常用工质热力性质、基本热力过程与热力循环的分析计算方法。能够熟练地对典型热力过程和循环进行热力学分析。
二、考试内容
1. 基本概念
热力系、界面与外界、平衡状态、状态参数、过程量、热量与功、状态方程、表压与真空度、分压力、可逆过程与不可逆过程、理想气体与实际气体、熵变、熵流、熵产、音速、马赫数、滞止参数、节流及焦耳-汤姆逊效应、余隙容积、压缩因子、饱和状态、未饱和水与过热蒸汽、湿蒸汽与湿空气、未饱和湿空气与饱和湿空气、绝对湿度与相对湿度，干球温度与湿球温度、露点温度、流体的临界状态与流动的临界状态、循环净功与循环净热量、循环热效率、制冷系数与制热系数等。
2. 基本定律
1) 热力学第一定律； 2) 热力学第二定律；3）熵方程； 4) 卡诺定律、卡诺循环和克劳修斯积分式内容及应用； 5) 热能中的可用能及其不可逆损失分析。
3. 常用工质热力性质
1) 理想气体性质及其计算； 2) 理想混合气体性质及其计算； 3) 水蒸气热力性质的图表计算法； 4) 对应态原理及通用压缩因子图； 5) 湿空气性质及其计算。
4. 热力过程、热力循环以及气体流动
1) 热力过程的状态参数、热量与功的计算及其图示。 2) 充放气过程分析； 3) 气体流动过程的分析；4) 基本蒸汽动力循环分析计算及其提高热效率的主要措施； 5) 基本气体动力循环的分析计算及其提高热效率的主要措施； 6) 基本制冷循环分析和计算。

1．物体的受力分析
力、刚体、平衡的概念，静力学公理，约束和约束力，分离体，受力图。
2.平面汇交力系与平面力偶系
力的投影，平面汇交力系的合成与平衡，平面力对点的矩，平面力偶理论。
3．平面任意力系
力线平移定理，平面力系简化理论，主矢，主矩，平面任意力系的平衡方程及其应用，物体系统的平衡，平面桁架。
4.空间任意力系
空间汇交力系，空间力对点的矩和对轴的矩，空间力偶理论，空间力系简化理论，主矢，主矩，空间任意力系的平衡方程及其应用，重心。
5.摩擦
摩擦角与滚动摩阻的概念，考虑摩擦的平衡问题。
6.点的运动学
点的运动的矢量法，直角坐标法和自然法。
7.刚体的基本运动
刚体的平移及其特征，刚体的定轴转动。
8.点的合成运动
绝对、相对和牵连运动，点的速度合成定理，点的加速度合成定理。
9.刚体平面运动
平面运动的概念，平面图形上两点速度关系式，速度投影定理，速度瞬心法，平面图形上两点加度关系式。
10.刚体运动的合成
刚体平动与平动的合成，刚体绕平行轴转动的合成。
11.质点运动微分方程
动力学基本定律，质点运动微分方程及其应用。
12.动量定理和质心运动定理
动量、冲量，动量定理，质心运动定理。
13.动量矩定理
质点和质点系的动量矩，动量矩定理，刚体定轴转动微分方程，刚体平面运动微分方程。
14.动能定理
力的功及其计算，理想约束的概念。质点系和刚体的动能及其计算，质点系的动能定理及其应用，势能，机械能守恒。动力学基本 定理综合应用。
15.达朗贝尔原理
达朗贝尔原理，动静法，刚体惯性力系的简化，动静法的应用，刚体绕定轴转动时的动平衡问题。
16.虚位移原理
自由度，广义坐标，约束方程，虚位移的概念，虚位移原理及其应用，用广义坐标表示的虚位移原理，广义力。
17.动力学普遍方程和拉格朗日方程
动力学普遍方程，拉格朗日方程及其应用。
18.机械振动基础
单自由度系统的自由振动，衰减振动和强迫振动，临界转速，隔振。

（一）《理论力学》部分（占50%）：
1．静力学
静力学公理和物体的受力分析，平面汇交力系的合成与平衡，平面力对点之矩，平面任意力系的简化、平衡方程、平面物体系的平衡；滑动摩擦、摩擦角和自锁、考虑摩擦的平衡问题。
2．运动学
点的运动学中的矢量法、直角坐标法、自然法，刚体的平行移动、定轴转动、转动刚体内各点的速度和加速度，以矢量表示的角加速度，以矢积表示点的速度和加速度；相对运动、绝对运动、点的速度合成定理、点的加速度合成定理。刚体平面运动中求各点速度的基点法、瞬心法，求加速度的基点法，运动学的综合应用。
3．动力学
质点动力学基本方程及运动微分方程、动量定理、质心运动定理；刚体绕定轴的转动微分方程、刚体对轴的转动惯量、刚体平面运动的微分方程；力的功、动能定理、功率、功率方程、机械效率、势能、机械能守恒定律、普遍定理的综合应用；惯性力、质点的达朗贝尔原理、刚体惯性力系的简化；虚位移、虚功、虚位移原理；
（二）《弹性力学》部分（占25%）：
1．平面问题的基本理论
平面应力与平面应变问题；平衡微分方程；斜面上的应力，主应力；几何方程，刚体位移；物理方程；边界条件；圣维南原理；按应力求解平面问题；相容方程；常体力情况下的简化；应力函数。
2．平面问题的求解
用直角坐标解平面问题；逆解法与半逆解法；极坐标下的平面问题求解（极坐标系下平面轴对称问题的基本方程，应力及位移的坐标变换式；轴对称问题；孔边的应力集中。）
（三）《机械振动基础》部分（占25%）：
1．单自由度系统振动
判断系统自由数、选择坐标和建立运动方程。单自由度振动形式与特征，无阻尼系统自由振动、阻尼系统自由振动、无阻尼系统受迫振动、阻尼系统受迫振动的特征和特性，周期激励下受迫振动特性，基础激励下的受迫振动特性，振动的隔离。等效阻尼。一般激励下受迫振动分析方法。
2．多自由度系统振动
刚度法、柔度法和Lagrange法建立系统微分方程。多自由度无阻尼系统固有振动、自由振动的基本概念与特性，固有振型加权正交性、运动耦合与解耦。无阻尼系统频域法、时域法的分析方法，无阻尼系统受迫振动的特性，频响函数、共振与反共振等概念及有关特性。比例阻尼系统自由振动和受迫振动的特性，一般粘性阻尼振动的求解及特性。
3．连续体振动
弹性杆、轴的纵向振动微分方程及常见的边界条件，梁的横向运动运动微分方程及常见边界条件。

1. 自动控制原理（70%）
自动控制的基本概念，拉普拉斯变换；时域响应计算；传递函数、增益概念；结构图简化及闭环传递函数求取；线性系统性能指标定义；二阶欠阻尼系统动态性能计算；劳斯稳定判据；输入和干扰作用下稳态误差计算；线性系统根轨迹、主导极点、偶极子概念；零度和180度根轨迹方程；180度根轨迹绘制及系统稳定性、动态响应形式分析；线性系统频率特性概念；开环Bode图、幅相曲线绘制；奈氏稳定判据；稳定裕度和带宽定义及计算。
2. 微机原理（15%）
计算机基本概念；存储器组织和I/O组织、微型计算机系统框图等；RAM与ROM的特点和用途；I/O端口及其编址与译码方法；中断响应过程；8253主要功能以及六种工作方式；异步通信的数据格式及波特率；A/D转换的基本概念。
3. 计算机控制（15%）
计算机控制系统组成与基本形式；数字量、模拟量输入输出接口技术；数字控制基础；控制器的连续化、离散化设计；数据预处理、控制器的工程化实现。

一、流体力学大纲（50%）：
1、流体的粘性及影响因素，牛顿内摩擦定理
2、欧拉平衡方程，只有重力作用下的流体内部压强分布，流体对平壁和曲壁的作用力分析
3、流线与迹线，流体微团运动分析，有旋与无旋、定常与非定常、可压与不可压的判据，雷诺输运定理，连续方程与应用，积分形式的动量方程与应用，微分形式的理想流体的动量方程（Euler 方程）和实际流体的动量方程（N-S方程），柏努利方程适用的前提条件及五种使用情况，柏努利方程的应用，一维流积分形式能量方程
4、相似现象及相似的充分必要条件，相似理论，相似准则确定及常见的相似准则物理含义，近似相似计算
5、流动状态（雷诺实验）与流动损失分类，圆管中充分发展的层流流动计算及沿程损失计算，湍流流动与雷诺应力，尼古拉兹实验与管内沿程损失计算，局部损失的产生与突扩局部损失计算，减少局部损失的措施，简单的串联管路计算
6、势函数和流函数存在的条件与定义，几种简单的简单平面势流，圆柱绕流
7、附面层三种厚度计算及物理意义，附面层特性，附面层分离判据及常见分离控制措施
8、声速、马赫数、马赫波、马赫角等基本概念，理想气体流动基本方程及边界条件，三种状态参数计算，速度系数及与马赫数对应关系，流量函数特点及应用，冲量函数概念及其应用
9、膨胀波与压缩波的形成、特点与计算，膨胀波（压缩波）的反射与相交，正激波与斜激波的计算，斜激波密度比计算，斜激波的反射与相交
10、截面变化、摩擦、换热、质量添加等因素对管内参数变化影响规律，变截面管流计算，拉伐尔喷管工况与计算

二、传热学（35%）
传热的三种基本方式；综合传热方式。稳定导热基本概念；导热基本定律；导热微分方程。 一维稳定导热（平板，圆筒壁，变截面和变导热系数问题）；通过肋片的导热；接触热阻。二维稳定导热的分析解法简介，数值解法简介；非稳态导热。非稳态导热的基本概念；集总热容法。非稳态导热的分析解和图解法；非稳态导热的数值解。
对流换热的理论分析；对流换热的数学描述；边界层微分方程；边界层积分方程；对流换热的实验研究与经验公式；相似理论；相似理论在传热实验中的应用。外绕壁面对流换热；管内流动对流换热；自然对流换热；高速气流对流换热。
凝结与沸腾换热的基本概念；蒸汽凝结时的换热；液体沸腾时的换热。
辐射换热；热辐射的基本概念和基本定律；辐射角系数；黑体表面间的辐射换热；灰体表面间的辐射换热；热网络法；气体辐射以及与固体表面间的辐射换热。
传热过程；复合传热；临界绝热半径；肋片效率

三、热工测量（15%）
测量方法，测量系统组成，测量误差分类，测量系统的静态指标；热电势组成，热电偶回路定律，热电偶的冷端补偿，电位差计测量热电势，热电阻测量方法，接触式测温误差分析，高速气流测温及恢复系数；压力测量的三类方法，液柱式、弹性元件、压阻式压力计原理，总压测量，静压测量；伯努利方程在流体测速中的应用，热线风速仪，激光多普勒测速原理；流量测量方法，标准节流装置及取压方法，速度式流量计（涡轮，电磁、靶式、涡街）工作原理，容积式流量计（腰轮，刮板）工作原理