一、考试科目基本要求及适用范围概述： 

本《工程力学》复试考试大纲适用于中国科学院大学机械设计专业的硕士研究生复试考试。工程力学涵盖了原有理论力学（静力学、运动学部分）和材料力学两门课程的主要经典内容。工程力学不仅与力学密切相关，而又紧密联系于广泛的工程实际。要求考生熟练掌握《工程力学》课程的基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。

二、考试形式和试卷结构

考试采取闭卷笔试形式，考试时间60分钟，总分100分。试题题型为判断题、填空（选择）题、简答题、计算题。

三、考试内容 

（一）理论力学部分 

1．静力学

1.1 静力学的基本概念和物体的受力分析：刚体、力和力系、合力与分力、平衡、约束和约束反力。静力学公理、力多边形法则、分离体和受力图；

1.2 平面力系的简化与平衡：力在轴上的投影、合力投影定理，力对点之矩、力线平移定理、合力矩定理、主矢和主矩、力偶、力偶矩、平面力偶系的简化、平面力系的简化、平面力系的平衡条件及方程、平衡方程的应用、物系的平衡、静定与静不定的概念、滑动摩擦及其平衡问题；

1.3 空间力系：力在空间直角坐标系的轴上的投影、力对轴之矩和力对点之矩及其关系，空间一般力系的平衡方程及其应用、平行力系的中心及物体的重心。

2．运动学

2.1 刚体的基本运动：刚体的平动和转动，转动方程，角速度与角加速度，转动刚体的角速度、角加速度与刚体内各点的速度、加速度之间的关系；

2.2 刚体平面运动：刚体的平面运动，基点，速度瞬心，瞬时转动，瞬时平动，平面运动分解成随基点的平动和绕基点的转动，求平面运动刚体内各点速度的基点法、瞬心法和速度投影法；

2.3 点的合成运动：相对运动、牵连运动及绝对运动；点的速度及加速度合成定理。

（二）材料力学部分

1．材料力学的基本概念：材料力学的性质和任务；变形固体（金属材料）及其基本假设；内力，截面法，应力，应变，杆件的基本变形形式；

2．拉伸与压缩：受力特点与变形特点，内力（轴力）图，横截面上的正应力及斜截面上的应力；轴向拉伸与压缩时的强度计算；轴向拉伸与压缩时变形及静不定问题；应力集中的概念；

3．剪切：剪切与挤压的有关概念，剪切与挤压的应力与强度计算；剪切虎克定律；

4．圆轴扭转：概念；扭矩和扭矩图；应力和强度条件；变形和刚度条件；

5．平面图形的几何性质：静矩，形心；惯性矩与惯性积，极惯性矩，平行轴定理，常用截面图形的惯性矩；

6．弯曲内力与弯曲应力：平面弯曲的概念；梁的计算简图，梁的内力，内力方程和内力图，用q、Q、M之间的微分关系绘制Q、M图，对称弯曲梁的横截面上的弯曲正应力计算及其分布规律，弯曲正应力强度条件，弯曲剪应力及其强度条件，提高梁的弯曲强度的主要措施；

7．梁的弯曲变形：弯曲变形的概念，挠度与转角，挠曲线及其近似微分方程，积分法求梁的变形，迭加原理，叠加法求梁的变形，梁的刚度校核及提高梁的刚度的措施；

8．应力状态分析和强度理论：应力状态的概念；二向应力状态分析——解析法与应力圆，广义虎克定律，强度理论概念及其应用；

9．交变应力：交变应力与疲劳破坏，交变应力的循环特征，材料的持久极限，影响构件疲劳极限的主要因素。

四、考试要求 

（一）理论力学部分

1．熟练分析单个构件或简单的受力物系受力状况，并能正确绘制相应的受力图；

2．熟练掌握平面受力系统或构件的平衡方程及其应用和平面力系的简化，了解空间力系的平衡条件及有关概念；

3．熟练掌握刚体平动、定轴转动和平面运动的有关概念，会求解刚体在三种运动时各点速度和加速度问题；

4．熟练掌握点的相对运动、牵连运动及绝对运动的有关概念，会求解点的合成运动速度及加速度问题；

（二）材料力学部分 

1．熟练掌握常用金属材料拉（压）力学性能的表示参数及其测试原理；

2．掌握杆件在各基本变形下的内力图的绘制及横截面上的应力计算公式及其分布规律，熟练掌握各基本变形下的三种强度问题的计算方法，熟练掌握弯曲和扭转组合变形强度计算；

3．掌握杆件在各基本变形下的变形表征参数及其计算公式并会进行刚度计算；

4．熟练掌握应力状态分析的有关基本概念以及相应的分析方法。了解四个常用的强度理论，掌握迭加原理在广义虎克定律等力学问题中的应用；

5．理解动载荷及交变应力的基本概念，掌影响构件疲劳极限的主要因素；

6．掌握压杆稳定的基本概念及三类压杆的临界应力计算公式；

7．能用力法求解杆件或梁的简单一次静不定问题。

五、主要参考教材 

哈尔滨工业大学理论力学教研室编《理论力学》（高等教育出版社出版）；

刘鸿文主编《材料力学》上、下册，（高等教育出版社出版）；

李钝、陈小圻、文圣香、姜海翔编著《工程力学试题库》（武汉大学出版社）。