《理论力学》《应用流体力学》考试大纲

一、考试性质

该考试是为招收军事装备学硕士研究生而实施的具有选拔功能的专业水平考试。其指导思想是既有利于选拔高层次专业人才，又有利于促进专业人员专业基础知识的提高。

二、考试的基本要求

要求学生比较系统地理解静力学、运动学、流体力学的基本概念和基本理论，掌握刚体和流体的受力和运动分析方法。要求考生具有抽象思维能力、逻辑分析能力、空间想象能力、运算能力和综合运用所学知识分析、解决问题能力。

三、考试方法和考试时间

考试方法为笔试，考试时间为 3 小时。

四、考试科目、考试结构、考试内容和考试要求

考试科目： 理论力学、应用流体力学

试卷结构： 理论力学 约占 40% ，应用流体力学 约占 60%

考试内容和考试要求如下

理论力学部分（ 60 分）

（一）静力学公理和物体的受力分析

内容： 刚体和力的概念；静力学公理；约束和约束反力；物体的受力分析和受力图。

要求： 应正确理解静力学的基本概念和公理；掌握各种常见约束的类型和性质；熟练掌握物体受力分析的方法，正确画出研究对象的分离体受力图。

（二）平面汇交力系与平面力偶系

内容： 平面汇交力系合成与平衡的几何法，平面汇交力系合成与平衡的解析法，平面力对点之矩的概念与计算，平面力偶。

要求： 能熟练地计算力在轴上的投影；掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法与解析法；能熟练地计算平面问题中力对点之矩；掌握力偶的概念、性质和力偶矩的计算；掌握平面力偶系的合成与平衡。

（三）平面任意力系

内容： 平面任意力系向作用面内一点简化；平面任意力系的简化结果分析；平面任意力系的平衡条件和平衡方程；平面平行力系的平衡方程；物体系的平衡、静定和静不定问题。

要求： 掌握力的平移定理；掌握平面任意力系向一点简化，了解平面任意力系简化的最终结果；能熟练地运用平面任意力系各种形式的平衡方程求解未知量；着重掌握求解物体系平衡问题的方法。

（四）空间力系

内容： 空间汇交力系；力对点的矩和力对轴的矩；空间力偶；空间任意力系向一点的简化。

要求： 熟练掌握力在空间坐标轴上的投影及力对轴之矩的计算；明确对点之矩的定义及空间力偶的概念和性质；了解空间力系向一点简化的结果和各种力系简化的最终结 果。

（五）摩擦

内容：滑动摩擦；考虑摩擦时物体的平衡问题；摩擦角和自锁现象；滚动摩擦的概念。

要求： 能熟练掌握静摩擦与动摩擦定律；能熟练求解滑动摩擦（主要是静滑动摩擦）单个物体与简单物体系的平衡问题；掌握摩擦角和自锁的概念，了解滚动摩擦的概念。

（六）点的运动学

内容： 矢量法；直角坐标法；自然法。

要求： 能熟练运用直角坐标法和自然法建立点的运动方程；掌握用直角坐标系和自然轴系描述点速度、加速度的方法；能熟练运用给出的运动条件求解包括速度、加速度在内的点的运动量。

（七）刚体的简单运动

内容： 刚体的平行移动；刚体绕定轴转动；转动刚体内各点的速度和加速度；轮系的传动比；以矢量表示角速度和角加速度。

要求： 掌握刚体平动和定轴转动的定义和特点；能熟练计算定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体内各点的角速度和角加速度；了解定轴轮系的传动比。

（八）点的合成运动

内容： 相对运动、牵连运动、绝对运动；点的速度合成定理；牵连运动是平动时点的加速度合成定理。

要求： 正确理解相对运动、牵连运动、绝对运动以及三种速度和三种加速度的定义；能正确选取动点、动系，分析三种运动，并画出速度和加速度矢量图；能熟练运用点的速度合成定理求解速度问题；能熟练运用点的加速度合成定理求解牵连运动是平动时的加速度问题。

（九）刚体的平面运动

内容： 刚体平面运动的概述和运动分解；求平面图形内各点速度的基点法；求平面图形内各点速度的瞬心法；用基点法求平面图形内各点的加速度。

要求： 熟练运用基点法、瞬心法和速度投影定理求解平面运动刚体上各点的速度；能熟练运用基点法求解平面运动刚体上各点的加速度。

应用流体力学部分（ 90 分）

（一）工程热力学的绪论和基本概念

内容：热能动力及利用；工程热力学的主要研究内容和方法；热力系；状态和状态参数；状态参数间的关系；状态参数的变化；功和热。

要求：了解热能动力及利用、工程热力学的主要研究内容和方法；理解热力系的定义和分类；理解平衡状态、基本状态参数和状态参数的性质；理解状态公理，了解状态方程的概念；理解准静态过程和可逆过程；理解功和热的概念，掌握功和热的计算。

（二）热力学第一定律与理想气体性质

内容：热力学第一定律的实质；闭口系统的能量方程；开口系统的能量方程与焓；能量方程的工程应用举例；理想气体的热力性质。

要求：理解热力学第一定律的实质；理解储存能、热力学能、流动功、轴功、焓和技术功的概念，掌握能量方程及分析计算，理解能量方程的工程应用；理解理想气体状态方程、比热容，掌握理想气体热力学能、焓和熵的计算。

（三）理想气体性质的热力过程

内容：研究热力过程的目的、方法和内容；定熵过程；多变过程及基本热力过程的综合分析。

要求：了解研究热力过程的目的、方法和内容；理解定熵过程，了解多变过程，掌握基本热力过程的综合分析。

（四）热力学第二定律

内容：自然过程进行的方向性；热力循环；热力学第二定律的各种说法及其实质；卡诺定理；熵；孤立体系熵增原理；熵方程；热力学第二定律的意义。

要求：了解自发过程和非自发过程；理解热力循环的定义和分类，理解热效率，了解制冷因数（系数）和供暖因数（系数）；理解热力学第二定律的克劳修斯说法、开尔文 - 普朗克说法及其实质；了解卡诺定理及其对热机的指导意义；了解克劳修斯积分不等式和不可逆过程熵的变化；掌握孤立系统熵增原理、熵方程及其计算，了解熵的物理意义；了解热力学第二定律的作用与意义。

（五）气体动力循环

内容：活塞式内燃机循环；燃气轮机循环；空气喷气发动机循环；液体火箭发动机循环。

要求：了解活塞式内燃机循环；理解定压加热燃气轮机理想循环（布莱顿循环），了解实际燃气轮机循环；掌握涡轮喷气发动机的理想循环及其计算，了解冲压式喷气发动机的理想循环；初步了解液体火箭发动机循环。

（六）热力学普遍关系式和实际气体

内容：基本热力学关系式；热系数；比热容关系式；范德瓦尔方程；纯物质的 p-v-T 关系；热力学相似与对比态原理；水蒸气的定压发生过程。

要求：了解麦克斯韦关系式和热系数；初步了解比热容关系式；理解范德瓦尔方程；了解纯物质的 p-v-T 关系；理解热力学相似与对比态原理；了解水蒸气的定压发生过程。

（七）制冷循环、理想气体混合物和湿空气

内容：理想制冷循环；空气压缩制冷循环（定压）；蒸气压缩制冷循环；混合气体的成分；分压力定律与分容积定律；湿空气及其湿度；湿空气湿度的测量。

要求：了解理想制冷循环；理解空气压缩制冷循环（定压）；初步了解蒸气压缩制冷循环；了解混合气体的成分；理解分压力定律与分容积定律；理解湿空气及其湿度；了解湿空气湿度的测量。

（八）流体的物理属性及流动模型

内容：连续介质模型；流体的压缩性与膨胀性；流体的输运性质；流体流动模型简介。

要求：了解流体和连续性假设；理解流体的压缩性和黏性，掌握牛顿内摩擦定律的计算；理解理想流体模型和不可压流动模型。

（九）流体静力学基础与基本概念

内容：作用在流体上的力与静压强的特性；流体静平衡微分方程及其应用；静止流体对平面和曲面的作用力。

要求：了解作用在流体上的力与静压强的特性；了解流体静平衡微分方程，理解大气结构与国际标准大气；了解静止流体对平面和曲面的作用力。

（十）流体动力学基本方程与基本概念

内容：描述流体运动的两种方法及其基本概念；流体微团运动分析；雷诺输运定理；连续方程；动量方程；动量矩方程；能量方程；伯努利方程。

要求：了解描述流体运动的两种方法；了解随流导数，掌握流体质点加速度的求解；理解迹线、流线和流管等概念，掌握流线、迹线方程的求解；理解流体运动分类；了解流体微团运动分析；了解雷诺输运定理；掌握连续方程、动量方程、动量矩方程、能量方程、伯努利方程等基本方程及其应用。

（十一）管道内的黏性流动与管路计算基础

内容：管道中黏性流动的状态；圆管中充分发展的层流流动及沿程损失；圆管中充分发展的紊流流动及沿程损失；管道内的局部阻力及其损失计算。

要求：理解层流、紊流、雷诺数及流态判别；理解流动损失的分类；了解圆管中充分发展的层流流动及沿程损失；初步了解圆管中充分发展的紊流流动及沿程损失；了解管道内的局部阻力及其损失计算。

（十二）滞止参数与气动函数

内容：微扰动的传播及马赫数；几个气流的参考参数；气体动力学函数及其应用。

要求：理解声速、马赫数；理解气流的滞止参数、临界参数和速度因数（系数）；了解气动函数，理解流量函数和用总参数表示的流量公式，初步了解冲量函数。

（十三）膨胀波与激波

内容：微扰动在气流中的传播及马赫锥；膨胀波的形成及普朗特 - 迈耶流动；激波的形成；膨胀波的相交与反射；激波的形成及传播速度；激波计算公式；激波的相交与反射；激波在超声速进气道及飞行器设计中的应用。

要求：理解微扰动在气流中的传播及马赫锥；了解膨胀波的形成及特点；了解膨胀波的相交与反射；理解激波种类和形成；掌握激波前后气流相互关系的分析与计算；初步了解激波的反射；理解激波在超声速进气道及飞行器设计中的应用。

（十四）一维定常可压缩管内流动

内容：理想气体在变截面管道中的流动；收缩喷管；拉伐尔喷管；其他变截面管流；气体在有热交换的管道内的流动。

要求：了解理想气体在变截面管道中的流动；掌握收缩喷管的计算和三种工作状态；理解拉伐尔喷管内的流动，掌握拉伐尔喷管计算；了解气体在引射喷管的流动、在斜切口管内的流动、在扩散形管内的流动。了解气体在有热交换的管道内的流动。

（十五）理想流体多维流动基础和不可压缩流体的平面势流

内容：有旋流动；无旋流动和速度势；微分形式的连续方程；欧拉运动微分方程；不可压势流的势函数方程和流函数方程；平面势流叠加原理和几种简单的平面定常势流。

要求：了解有旋流动；理解无旋流动和速度势；了解微分形式的连续方程、欧拉运动微分方程；初步了解不可压势流的势函数方程和流函数方程；了解几种简单的平面定常势流。

（十六）黏性流体动力学基础、相似原理及量纲分析

内容： N-S 方程；附面层基本知识；附面层积分方程；附面层分离与控制；相似原理。

要求：了解 N-S 方程；理解附面层的概念；掌握附面层积分方程的计算；理解附面层分离与控制；理解相似原理