华中科技大学硕士研究生入学考试《船舶力学基础》考试大纲

（科目代码：818）

第一部分 材料力学（占总分的2/3，共100分）

一、轴向拉伸与压缩

（1）基本要求

1．运用截面法求轴力，绘轴力图

2．轴向拉、压杆的强度计算

3．轴向拉、压时的虎克定律及变形、位移计算

4．弹性模量E、横向变形系数μ、轴向拉、压时的变形能U

5．材料力学性能的主要指标

6．一次静不定杆的求解

（2）熟练运用的公式

σ=N/A, σ_max=(N/A)_max≤[σ], ε’= －με,

σ=Eε, Δl=N l / EA, U=N² l / 2EA

二、圆轴扭转

（1）基本要求

1．运用截面法求圆轴的扭矩，绘扭矩图

2．纯剪应力状态的概念，剪应力互等定理，剪切虎克定律

3．圆轴扭转时的强度计算

4．圆轴扭转时的变形计算

5．圆轴扭转静不定问题的求解（一次静不定）

（2）熟练运用的公式

τ_max = T R / I_P = T / W_t≤ [τ], φ = Tl / G I_P,θ=T / GI_P

I_P = π D⁴ / 32, W_t = πD³ / 16 (实心圆轴)

I_P =πD⁴ (1-α⁴) / 32, W_t = πD³ (1-α⁴) / 16 (空心圆轴)

U = T² l / 2 GI_P

三、梁的弯曲

弯曲内力

基本要求

1．面法求指定截面上的剪力Q、弯矩M

2． 列Q、M方程，绘荷载较简单的梁的剪力、弯矩图

弯曲应力

（1）基本要求

1．梁的弯曲强度计算：弯曲正应力计算，弯曲剪应力计算，掌握强度计算的一般步骤

2．几个重要的概念：纯弯曲、横力弯曲；中性层、中性轴；抗弯截面模量W、抗弯刚度EI_Z

3．截面的几何性质：静矩、惯性矩、极惯性矩的定义和概念；主轴、形心主轴和主惯性矩的概念；平行移轴公式

4．弯曲变形能的计算

（2）熟练运用的公式

σ= M y / I_Z, σ_max = M_max y_max /I_Z = M_max / W_Z ≤ [σ]

τ_max = Q_max S^*_Z/ I_Z b ≤ [τ]

U = m² l / 2 E I

截面惯性矩计算：矩形截面，T型截面，圆截面，空心圆截面；S^*_Z的计算

弯曲变形

(1)基本要求

1．曲线近似微分方程的建立

2．掌握计算位移的积分法、叠加法；梁的刚度计算

3．掌握简单静不定梁的解法

(2)熟练运用的公式

1/ρ= M / EI, EIv’’ =M

f = m l² / EI, f = Pl³ / 3EI, f = q l⁴ / 8EI （悬臂梁）

f = Pl³ / 48EI, f = 5ql⁴ / 384EI （简支梁）

四、应力状态与强度理论

（1）基本要求

1．明确应力状态的概念及其研究方法

2．掌握平面应力状态下，解析法和图解法求任意斜截面上的应力；熟练掌握主应力和最大剪应力的计算

3．几个重要的概念：一点应力状态，平面应力状态，主平面，主单元体，主应力

4．广义虎克定律. 重点掌握平面应力状态下的广义虎克定律

5．强度理论：第一、第三和第四强度理论

6．运用强度理论对复杂受力构件进行强度校核

（2）熟练运用的公式

(三向应力状态)

（平面应力状态）

五、组合变形

（1）基本要求

1．掌握构件组合变形时强度计算的基本原理，叠加原理

2．正确判定构件在组合变形时的危险截面、危险点及危险点处应力值的计算

组合变形：拉伸或压缩与弯曲的组合；偏心压缩；扭转与弯曲的组合（无扭转的组合变形，危险点处于单向应力状态；凡有扭转的组合变形，危险点处于复杂应力状态）

3．根据危险点处的应力状态，正确选择并建立强度条件，掌握构件组合变形强度计算的一般步骤

（2）熟练运用的公式

六、能量方法

（1）基本要求

1．掌握杆件变形能的计算：轴向拉压、圆轴扭转、梁的弯曲

2．运用卡氏定理和单位载荷法（莫尔定理）计算结构指定点的位移

3．用力法求解静不定结构（一次静不定问题）

（2）熟练运用的公式

七、压杆稳定

（1）基本要求

1．理解失稳、临界力、临界应力、长度系数、柔度等基本概念

2．计算细长杆临界力、临界应力的欧拉公式

3．欧拉公式的适用范围，临界应力总图

4．压杆稳定的实用计算；稳定条件；稳定计算

（2）熟练运用的公式

μ值：μ＝1（两端铰支）；μ＝0.5（两端固定）；μ＝2（一端固定，另一端自由）；μ≈0.7（一端固定，另一端铰支）。

n＝P_cr/P≥n_st

第二部分 流体力学（占总分的1/3，共50分）

一、流体的物理性质及流体静力学

（1）流体定义及连续介质假定

（2）流体的密度和粘性

（3）作用在流体上的力

（4）流体静压特性及静止流体的压力分布

（5）静止流体作用在壁面上的力

二、流体力学的基本方程

（1）描述流体运动的两种方法

（2）流体运动中的基本概念

（3）连续性方程

（4）运动微分方程

（5）伯努利方程

（6）动量积分方程

三、管流和边界层概述

（1）粘性流体运动的两种流态

（2）圆管中的层流运动

（3）圆管中的湍流流动

（4）管流水力计算

（5）边界层概述

四、孔口出流与缝隙流动

（1）薄壁孔口的定常出流

（2）厚壁孔口的定常出流

（3）平行平板之间的缝隙流动

五、相似理论

（1）相似理论