《流體力學(xué)》課程考試大綱(75分)

    《工程力學(xué)》課程考試大綱(75分)

    一、課程基本要求

    1正確理解流體力學(xué)中的一些基本概念和流動的基本特征；

    2掌握研究流體運(yùn)動的一些基本方法；

    3能夠運(yùn)用基本理論和基本方程分析一些基本運(yùn)動，掌握流體靜止和運(yùn)動狀態(tài)下基本力學(xué)參量計(jì)算的基本方法；

    4能夠運(yùn)用基本公式和圖表計(jì)算管路的水頭損失，能夠?qū)唵蔚拇?lián)管路、并聯(lián)管路和分支管路進(jìn)行分析計(jì)算；

    5正確理解因次分析和相似原理對實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)意義。

    一、課程基本要求

    1.熟悉各種常見約束的性質(zhì)，能熟練地取分離體并畫出受力圖。

    2.掌握各種平面力系簡化方法和簡化結(jié)果，并能計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩，掌握各種平面力系的平衡條件，能熟練應(yīng)用各種形式的平衡方程求解。

    3.掌握滑動摩擦的概念，能求解考慮滑動摩擦?xí)r簡單的物體系統(tǒng)平衡問題。

    4.掌握描述點(diǎn)的運(yùn)動的矢量法、直角坐標(biāo)法和自然坐標(biāo)法，能求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，能熟練地求解點(diǎn)的速度和加速度相關(guān)問題。

    5.熟悉剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的特征。

    6掌握運(yùn)動合成與分解的基本概念和方法，熟練掌握點(diǎn)的速度合成定理和牽引運(yùn)動為平動的加速度合成定理及其應(yīng)用。

    7.掌握剛體平面運(yùn)動的特征，能熟練運(yùn)用基點(diǎn)法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)速度的問題

    8.變形固體的概念及基本假設(shè)和內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變的概念，要求掌握。

    9.軸向拉伸和壓縮的重點(diǎn)是軸力，軸力圖和橫截面上的應(yīng)力，強(qiáng)度條件及其應(yīng)用，要求熟練掌握。

    10.掌握剪切、擠壓的概念及其強(qiáng)度條件。

    11.熟練掌握扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力計(jì)算及其強(qiáng)度條件。

    12.掌握靜矩、慣性矩和平行移軸公式。

    13.掌握內(nèi)力圖、彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算是重點(diǎn)，要求熟練掌握。

    14.二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法，強(qiáng)度理論是重點(diǎn)，要求熟練掌握。

    15.掌握四個(gè)強(qiáng)度理論及其應(yīng)用。

    16.掌握用力法解簡單超靜定問題。

    17.掌握基本壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算。

    二、考試范圍內(nèi)容

    1流體及流體物理性質(zhì)：流體及流動分類、連續(xù)介質(zhì)模型、流體物理性質(zhì)、液體的表面張力及毛細(xì)管現(xiàn)象。

    2流體靜力學(xué)：流體靜壓力及其特性、流體平衡微分方程、重力作用下流體的平衡、靜止流體作用在平面上、曲面上的總壓力

    3流體運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)：描述流體運(yùn)動的兩種方法、速度場、加速度、流線與跡線、流體微團(tuán)運(yùn)動方式分析

    4流體動力學(xué)基本方程組：輸運(yùn)公式、流體力學(xué)基本方程組、定解條件、積分方程的應(yīng)用

    5理想流體運(yùn)動：歐拉方程、理想流體伯努利方程

    6粘性流體層流運(yùn)動：流態(tài)、應(yīng)力與應(yīng)變、牛頓內(nèi)摩擦定理、粘性流體層流運(yùn)動基本方程組及其應(yīng)用、因次分析與相似原理、圓管內(nèi)粘性流體層流運(yùn)動分析

    7粘性流體湍流運(yùn)動：湍流特征、時(shí)間平均化運(yùn)算、雷諾方程、雷諾應(yīng)力

    8一維圓管流動：水頭損失及計(jì)算、串聯(lián)及并聯(lián)和分支管路水力計(jì)算、水擊壓力

    9非牛頓流體流動：非牛頓流體定義，流變曲線概念，非牛頓流體分類

    二、考試范圍內(nèi)容

    1.靜力學(xué)的基本概念，靜力學(xué)公理，約束與反約束力，物體的受力分析和受力圖。

    2.力學(xué)合成與分解：平面匯交力系合成與平衡的幾何方法，力的分解和力在軸上的投影，平面匯交力系合成與平衡的解析法。

    3.平面問題的力矩，力偶和力偶的性質(zhì)，平面力偶系的合成與平衡。

    4.系統(tǒng)平衡：力的平移定理，平面任意力系的簡化及其最后結(jié)果，平面任意力系的平衡條件和平衡方程，靜定和靜不定問題，物體系統(tǒng)的平衡。

    5.滑動摩擦的概念，摩擦角和自鎖現(xiàn)象，考慮摩擦?xí)r的平衡問題。

    6.點(diǎn)的運(yùn)動用矢徑法描述，點(diǎn)的運(yùn)動用直角坐標(biāo)描述，點(diǎn)的運(yùn)動用自然坐標(biāo)法描述。

    7.絕對、相對和牽引運(yùn)動的概念，速度合成定理，牽引運(yùn)動為平動時(shí)的加速度合成定理。

    8.剛體平面運(yùn)動的簡化、運(yùn)動方程及其運(yùn)動分解，平面圖形上各點(diǎn)的速度的分析，平面圖形上各點(diǎn)的加速度分析。

    9.運(yùn)動學(xué)普遍定理概述，動量與沖量的概念，質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系動量定理，質(zhì)心運(yùn)動定理。

    10.質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系的動量矩，對定點(diǎn)或定軸的動量矩定理，轉(zhuǎn)動慣量，剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程，相對質(zhì)心的動量矩定理，剛體平面運(yùn)動微分方程。

    11.軸向拉伸與壓縮的概念，軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力。直桿軸向拉伸或壓縮時(shí)斜截面上的內(nèi)力，材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能，材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能，溫度和時(shí)間對材料力學(xué)行性能的影響，失效、安全系數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算，軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形，軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形能，拉伸、壓縮靜不定問題。溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力。剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算。

    11.扭轉(zhuǎn)的概念和實(shí)例，外力偶的計(jì)算，扭矩和扭矩圖，純剪切，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形，圓柱形密圈螺旋彈簧的應(yīng)力和變形，非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的概念，薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)。

    12.彎曲的概念和實(shí)例，受彎截面的簡化，剪力和彎矩，剪力方程和彎矩方程，剪力圖和彎矩圖，荷載集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系，平面曲桿的彎曲內(nèi)力。

    13.純彎曲，純彎曲時(shí)的正應(yīng)力，橫向彎曲時(shí)的正應(yīng)力，彎曲剪應(yīng)力，關(guān)于彎曲理論的基本假設(shè)，提高彎曲強(qiáng)度的措施。

    14.彎曲變形和求解方法，工程中彎曲變形問題，撓曲線的微分方程，用積分法求彎曲變形，用疊加法求彎曲變形，簡單靜不定梁，提高彎曲剛度的一些措施。

    15.應(yīng)力狀態(tài)概述，二向應(yīng)力分析——解析法，二項(xiàng)應(yīng)力分析——圖解法，三向應(yīng)力狀態(tài)，位移與應(yīng)變分量，平面應(yīng)變狀態(tài)分析，廣義胡克定律，復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變比能，強(qiáng)度理論概述，四種強(qiáng)度理論。

    16.組合變形和疊加原理，拉伸與壓縮與彎曲的組合，偏心壓縮和截面核心，扭轉(zhuǎn)和彎曲的組合變形，組合變形的普遍情況。

    17.靜不定結(jié)構(gòu)概述，用力法解靜不定問題。

    18.壓桿穩(wěn)定的概念，兩端鉸支細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力，其他支撐條件下臨界壓力，歐拉公式的適用范圍，經(jīng)驗(yàn)公式，壓桿的穩(wěn)定校核，提高壓桿穩(wěn)定性的措施，縱橫彎曲的概念。

    三、參考書

    袁恩熙，《工程流體力學(xué)》，石油工業(yè)出版社，2014

    汪志明，《流體力學(xué)》，石油工業(yè)出版社，2006

    三、參考書

    工程力學(xué)靜力學(xué)與材料力學(xué)

    作者：單輝祖，謝傳鋒合編出版社：高等教育出版社出版時(shí)間：2004年01月

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