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重点考查考生分析问题和解决问题的能力,考题主要包括《材料力学》和《空气动力学》两部分内容,其中各占75分。根据航空航天相关专业的特点,对该试题考试范围作以下要求:
材料力学考试内容(75分)
1.了解材料力学的任务与研究对象及变形固体基本假设,杆件变形的基本形式,掌握内力,截面法,应力,应变,弹性模量,泊松比的概念,掌握切应力互等定理,胡克定律,剪切胡克定律、小变形及圣维南原理。
2.掌握四类基本变形(拉压、剪切、扭转、弯曲)内力计算、内力图、应力计算、变形计算、强度条件、刚度条件。(重点:弯曲内力计算、应力计算、变形计算)
3.截面几何性质:静矩、形心、惯性矩、惯性半径、惯性积,简单截面惯性矩和惯性积计算;移轴公式、转轴公式、形心主轴和形心主惯性矩;组合截面的惯性矩和惯性积计算。
4.应力和应变状态分析:掌握应力状态、主应力、主平面和主方向的概念,二向应力状态的解析法和图解法;能计算斜截面上的应力、主应力和主平面的方位;二向和三向应力状态的应力(莫尔)圆画法;掌握最大
剪应力计算方法;广义胡克定律,各向同性材料各弹性常数之间的关系。(重点)
5.强度理论:掌握强度理论概念,材料在静载荷作用下的失效形式;掌握四个经典强度理论,了解强度理论的应用。(重点)
6.掌握组合变形下杆件的强度计算;斜弯曲,拉弯组合变形,弯扭组合变形。(重点)
7.掌握压杆稳定的概念,细长压杆临界载荷的欧拉公式,临界应力、经验公式、临界应力总图,压杆的稳定校核。了解提高压杆稳定性的措施。
8.熟悉构件作等加速度运动和匀速转动的应力计算。掌握冲击应力和变形计算。了解冲击韧度和提高构件抗冲击能力措施。
9.掌握杆件变形位能计算,卡氏定理,莫尔积分,图形互乘法,用力法解超静定问题。熟悉功的互等和位移互等定理。(重点)
参考教材:材料力学(I,II)第三版,苟文选编,科学出版社,2005。
空气动力学考试内容(75分)
1.空气动力学的分类,流动的类型;量纲分析,Buckingham Pi定理;流动相似准则。
2.流体模型:控制体和流体微团;连续方程、动量方程、能量方程所遵循的物理定律,动量方程的应用;实质导数概念;流动的迹线和流线;旋转角速度、旋度、变形角速度,环量;流函数、势函数,流函数势函数的
关系。
3.不可压无粘流基础;Bernoulli方程及其应用;不可压流中的速度边界条件;不可压无旋流的控制方程:Laplace方程;基本流动:均直流、源汇、偶极子和点涡,流动叠加;绕圆柱有升力流动;Kutta-Joukovski定
理。(重点:伯努利方程及其应用)
4.绕翼型的不可压流;翼型的几何描述术语、翼型的气动力特性;低速绕翼型流动解的基本原理:涡面;库塔条件;经典薄翼理论:对称翼型和有弯度翼型。(重点)
5.绕有限翼展的不可压无粘流;下洗和诱导阻力;涡线;Prandtl经典升力线理论;椭圆翼载荷分布的特点;掌握有限翼展机翼的诱导迎角和诱导阻力计算公式。(重点:熟记椭圆机翼的诱导迎角和诱导阻力计算公式,
并用于问题计算。注意,角度需要换算成弧度。)
6.压缩性的定义;热力学第一定律、第二定律及其应用,熵的概念。声速的定义及计算公式推导。
7.等熵关系式,滞止参数与静参数的关系。
8.正激波、斜激波关系式,Prandtl-Meyer膨胀波。(重点:可以推导证明相关正激波、斜激波、膨胀波关系式)
9.等熵准一维管道流动。
10.线性化速度势方程;压缩性修正;临界马赫数;阻力发散马赫数。(重点)
11.线化超声速小扰动流;超声速薄翼型的表面压力系数推导,升力系数及阻力系数计算公式推导。
参考教材:
(1)《空气动力学基础》(双语教学译注版),Anderson,J.D.,杨永等译注,航空工业出版社,2020第六版或2014第五版。(主要参考)
(2)《空气与气体动力学引论》,李凤蔚主编,西北工业大学出版社,2007。