机械竞赛的考试范围

理论力学

一.基本部分

(1)静力学

(1)掌握力、力矩和力系的基本概念和性质。能熟练计算力的投影，力对点的力矩，力对轴的力矩。

(2)掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念和性质。能熟练计算力偶矩及其投影。

(3)掌握力系主矢量和主力矩的基本概念和性质。掌握相交力系、平行力系和一般力系的简化方法，熟悉简化结果。能熟练计算各种力系的主矢量和主力矩。掌握重心的概念及其位置计算方法。

(4)掌握约束的概念和各种常见理想约束力的性质。能熟练绘制单个刚体和刚体系统的应力图。

(5)掌握各种力系的平衡条件和方程。能巧妙解决单一刚体和简单刚体系统的平衡问题。

(6)掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。可以解决单个刚体和考虑滑动摩擦的简单平面刚体系统的平衡问题。

(2)运动学

(1)掌握矢量法、直角坐标法、自然坐标法描述一点的运动，求该点的轨迹，熟练求解该点的速度和加速度。

(2)掌握刚体平动和定轴转动的概念及其运动特点，定轴转动刚体上各点的速度和加速度的矢量表示。能巧妙求解刚体定轴转动的角速度和角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。

(3)掌握点的复合运动的基本概念，掌握并应用点的速度合成和加速度合成定理。

(4)掌握刚体平面运动的概念和描述，掌握刚体平面运动速度瞬心的概念。能巧妙求解平面运动刚体的角速度和角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。

(3)动力学

(1)掌握建立质点运动微分方程的方法。了解两类基本动力学问题的求解方法。

(2)掌握刚体转动惯量的计算。理解刚体惯性积和惯性主轴的概念。

(3)能熟练计算质点系和刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量(力矩)、功和势能。

(4)掌握动力学一般定理(包括动量定理、质心运动定理、定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并综合运用。

(5)掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解两类基本动力学问题的求解方法。

(6)掌握达朗贝尔惯性力的概念和平面运动刚体的达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质点系的达朗贝尔原理(动静态法)，并综合运用。理解定轴转动刚体的静平衡和动平衡概念。

第二，主题部分

(一)虚位移原则

掌握虚位移和虚功的概念；掌握质点系的自由度和广义坐标的概念；将应用质点系虚位移原理。

(2)碰撞问题

(1)掌握碰撞问题的特点及其简化条件。掌握采收率的概念

(2)可以解决两个物体之间的碰撞以及定轴旋转刚体与平面运动刚体之间的碰撞。

材料力学

第一，基础部分

材料力学的任务，与相关学科的关系，变形固体的基本假设，截面法和内力，应力，变形和应变。

轴力和轴力图，直截面和斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念。

材料的拉伸和压缩力学性质，胡克定律，弹性模量，泊松比，应力应变曲线。

拉压杆的强度条件、安全系数和许用应力的确定。

拉压杆变形，简单超静定问题的拉压。

剪切和挤压的概念和实际计算。

扭矩和扭矩图，剪应力互易定理，剪切虎克定律，圆轴扭转的应力和变形，扭转强度和刚度条件。

静力矩和质心，截面二次力矩，平行轴移动公式。

平面弯曲内力，剪力和弯矩方程，剪力和弯矩图，用微分关系画梁的剪力和弯矩图。

弯曲正应力及其强度条件，以及提高弯曲强度的措施。

弯曲曲轴及其近似微分方程，用积分法计算梁的位移，校核梁的刚度，以及提高梁弯曲刚度的措施。

应力状态的概念，平面应力状态下应力分析的解析法和图解法。

强度理论的概念，破坏形式的分析，四个经典的强度理论。

复合变形下杆件的强度计算。

压杆稳定性的概念，临界载荷、临界应力的欧拉公式及提高压杆稳定性的措施。

疲劳失效的概念，影响构件疲劳极限的主要因素，提高构件疲劳强度的措施。

拉伸和压缩实验，弹性模量或泊松比的测定，弯曲正应力的测定。

第二，主题部分

杆件应变能的计算、莫尔定理及其应用。

简单的动载荷问题。

材料力学的一些特殊实验。