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2015年湖南大学0805材料科学与工程考研大纲

考研时间: 2014-11-13 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据湖南大学研究生院消息,2015年湖南大学材料科学与工程考研大纲已发布,详情如下:

838《材料科学基础》考试大纲

一、考试的基本要求

《材料科学基础》是材料学科的专业基础课,着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系以及其变化规律,是发挥材料潜力、充分利用现有材料和研究开发新材料的理论基础,是考生学习后续相关材料课程和今后从事材料专业的工作基础课程。

要求考生比较系统地掌握材料科学的基本概念、基础理论及其应用。系统地理解材料与成分、组织结构与性能内在联系,具备综合运用知识分析和解决工程实际问题的能力。

二、考试内容

第1部分材料的原子结构与键合

1.原子结构与原子的电子结构;原子结构、原子排列对材料性能的影响。

2.材料中的结合键的类型、本质,各结合键对材料性能的影响,键-能曲线及其应用。

3.原子的堆垛和配位数的基本概念及对材料性能的影响。

4.显微组织基本概念和对材料性能的影响。

第2部分材料的晶态结构

1.晶体与非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶格常数、布拉菲点阵、晶面间距等基本概念。

2.晶体晶向指数与晶面指数的标定方法。

3.晶体结构及类型,常见晶体结构(bcc、fcc、hcp)及其几何特征、配位数、堆积因子(致密度)、间隙、密排面与密排方向。

4.合金相结构,固溶体、中间相的基本概念和性能特点。

5.离子晶体和共价晶体机构,离子晶体结构规则、典型的离子晶体结构。

5.高分子材料的组成和结构的基本特征,高分子材料结晶形态、高分子链在晶体中的构象、高分子材料晶态结构模型、液晶态的结构特征与分类。

第3部分点缺陷和扩散

1.点缺陷的类型,肖脱基空位、弗兰克尔空位、间隙原子和置换原子,间隙固溶体和置换固溶体等基本概念,离子晶体中的点缺陷特点,点缺陷的平衡浓度、影响因素及其对材料性能的影响。

2.扩散概念,扩散第一定律、扩散第二定律。

3.扩散驱动力及扩散机制。

4.离子晶体中的扩散、聚合物中的扩散机制。

5.扩散系数、扩散激活能,影响扩散的因素及原理。

第4部分线、面和体缺陷

1.位错类型,刃型位错、螺型位错、位错线和滑移线的基本概念,柏格斯回路和柏氏矢量的基本概念及物理意义。

2金属晶体中的滑移面和滑移方向。

3.离子晶体、共价晶体和聚合物晶体中的位错。

4.晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界面等基本概念。

5.晶粒度和晶粒尺寸的基本概念及测量。

6.体缺陷基本概念。

7.材料的强化方法及机制。

第5部分高聚物及非晶态结构

1.高分子的链结构、高分子的聚集态结构。

2.玻璃化转变现象和玻璃化温度,玻璃化转变理论,影响玻璃化温度的因素。

3.高分子结晶能力,结晶速度,影响结晶速度的因素。

4.玻璃态高聚物的结构与性能;高弹态高聚物的力学性质,高弹性的特点,橡胶弹性对温度的依赖关系;高聚物的粘弹性力学松弛现象,粘弹性与时间、温度的关系。热固性和热塑性聚合物的概念及材料特性。

第6部分相平衡和相图

1.相律的基本概念,相平衡的相率解释。

2.纯晶体的凝固,晶体凝固的热力学条件,形核、晶体长大过程,凝固动力学及凝固组织。

3.二元相图中的匀晶、共晶、包晶、偏晶等相图的结构分析;共析、包析反应;二元相图的平衡结晶过程分析、冷却曲线;二元合金中匀晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡组织特点;杠杆定律及其应用。

4.基本相图的分析和应用。

5.三元相图的基本概念,成分三角形、等温截面、垂直截面的概念,三元匀晶的平衡转变过程分析。

第7部分固态相变基础

固态相变的特点及分类;均匀形核和非均匀形核等基本概念。相变驱动力,界面能与畸变能在形核中的作用。

科目代码科目名称考试大纲

(提纲式列举本科目须考查的知识要点,纸张不够可附页)

805 机械原理

平面机构的结构分析

1)明确机构结构分析的内容及目的。

2)搞清运动副、运动链、约束和自由度等重要概念。

3)能计算平面机构的自由度,并判定其具有确定运动的条件。

4)对于一般的平面机构及简单的空间机构所组成的机械系统,能正确地画出机构运动简图并计算其自由度。

5)对平面机构的组成原理有所了解。

平面机构的运动分析

1)明确机构运动分析的内容、目的及方法。

2)深入理解速度瞬心(绝对瞬心和相对瞬心)的概念,并能运用"三心定理"确定一般平面机构各瞬心的位置。

3)能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析。

4)能用解析法对简单平面低副机构进行运动分析。

机械的效率和自锁

1)能对移动副、转动副和螺旋副等运动副中的摩擦进行分析计算。

2)能确定简单机械的机械效率和自锁条件。

机械的平衡

1)掌握刚性转子动、静平衡的原理和方法。

2)了解平面四杆机构的平衡原理。

机械的运转及其速度波动的调节

1)对单自由度机械传动系统的动力学模型、运动方程的建立及其求解有所了解。

科目代码科目名称考试大纲

(提纲式列举本科目须考查的知识要点,纸张不够可附页)

2)对等效力矩(力)、等效转动惯量(质量)、等效构件、等效动力学模型等基本概念有清晰的理解。

3)对周期性速度波动的调节,飞轮调速的原理及飞轮设计的基本方法有较深入的了解。

4)对非周期性速度波动的调节,调速器的调速原理有所了解。

平面连杆机构及其设计

1)了解连杆机构传动的特点及其主要优缺点。

2)了解平面四杆机构的基本型式、演化规律及平面四杆机构的应用实例。

3)对有关四杆机构的一些基本知识(包括曲柄存在的条件、行程速比系数及急回作用、传动角及死点、运动的连续性等)有明确的概念。

4)了解四杆机构设计的基本问题,并掌握用作图法根据简单的条件设计平面四杆机构的一些基本方法。

凸轮机构及其设计

1)了解凸轮机构的应用及分类。

2)了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则。

3)了解在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要因素(包括结构条件、压力角、效率与自锁、"失真"问题等)。

4)能够根据选定的机构型式和推杆运动规律设计出凸轮的轮廓曲线。

齿轮机构及其设计

1)了解齿轮机构的类型和应用。

2)了解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识。

科目代码科目名称考试大纲

(提纲式列举本科目须考查的知识要点,纸张不够可附页)

3)深入了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等。

4)熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算。

5)了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象;渐开线标准齿轮的最少齿数;及渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念。

6)了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点,并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。

7)了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算。

8)对蜗轮蜗杆的传动特点及尺寸计算有所了解。

齿轮系及其设计

1)了解轮系的分类方法,能正确划分轮系。

2)能正确计算定轴轮系、周转轮系、复合轮系的传动比。

3)对轮系的主要功用有较清楚地了解。

其他常用机构

1)了解槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构、万向铰链机构及组合机构等的组成情况,运动特点和适用场合。

2)一般了解几种常见的组合机构的组合方式及其工作特点和应用情况。

参考书目:《机械原理》西北工业大学,孙桓等编,高教出版社第七版

《材料力学》科目

参考教材:《材料力学》第5版,刘鸿文,高等教育出版社,2010

考试大纲

第一章绪论

(1)理解反映构件承载能力的强度、刚度和稳定性的概念。

(2)理解变形固体的基本假设。

(3)了解内力、应力和应变的概念。

(4)了解材料力学研究对象及杆件变形基本形式。

第二章杆件的内力

(1)理解轴向拉压杆的外力及变形特征。熟练掌握用截面法计算轴力,以及画轴力图。

(2)理解圆轴扭转的内力特点,熟练掌握计算外力偶矩和扭矩。

(3)初步了解对工程实际中梁的简化方法;掌握平面弯曲的概念;了解单跨静定梁的三种形式(简支梁、外伸梁、悬臂梁);熟练掌握截面法求梁的内力的方法;熟练掌握弯曲内力图--剪力图和弯矩图的画法,理解和掌握载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。掌握平面刚架和平面曲杆的内力计算。了解叠加法作弯曲内力图。

第三章杆件轴向拉压的应力与变形

(1)了解并掌握解决杆件应力计算的思路和步骤。

(2)熟练掌握轴向拉伸或压缩杆横截面上的应力计算。了解圣维南原理和应力集中现象。理解轴向拉(压)杆斜截面上的应力,理解极限应力和许用应力的概念,了解安全系数选择的原则。掌握轴向拉(压)杆的强度条件,并能熟练地运用强度条件来解决工程实际构件的强度计算的三类问题:强度校核、截面设计和确定许可荷载。

(3)了解并掌握典型的塑性材料--低碳钢在常温静载下拉伸时的力学性能,了解低碳钢试件的拉伸图与名义应力-名义应变图的意义;掌握曲线的四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段以及各阶段的应力特征点:比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限;掌握在弹性阶段的胡克定律以及在强化阶段的卸载规律和冷作硬化现象对材料性能的影响;了解塑性指标(延伸率和截面收缩率)的定义以及材料的分类方法。了解并掌握典型的脆性材料--铸铁的拉伸时的力学性能:了解割线弹性模量的概念;了解其他没有明显屈服点的塑性材料在拉伸时的力学性能及名义屈服极限的定义。了解并掌握低碳钢、铸铁等材料在压缩时的力学性能;了解低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时力学性能的异同点。

(4)熟练掌握杆件在轴向拉伸和压缩时的轴向变形和横向变形的计算;了解超静定结构的特点;熟练掌握拉压超静定问题(包括温度应力和装配应力)的解法。

(5)理解实用计算的概念,熟练掌握工程实际中联接件的剪切与挤压实用计算。

第四章轴扭转的应力与变形

(1)了解纯剪切应力状态。掌握剪应力互等定理和剪切胡克定律。

(2)熟练掌握圆轴扭转时横截面上的剪应力计算公式和强度条件。

(3)理解并掌握圆轴扭转时的相对扭转角和剪应变的概念以及计算方法;熟练掌握圆轴扭转的刚度条件。

第五章梁弯曲的应力与变形

(1)理解和掌握平面几何图形的几何性能(包括静矩、极惯性矩、惯性矩和惯性积),掌握惯性矩的平行移轴公式,了解惯性矩的转轴公式。

(2)熟练掌握平面弯曲时,梁横截面上的正应力计算,熟练掌握梁的弯曲正应力强度计算,理解提高梁抗弯强度的措施。

(3)掌握工程中常见的几种截面(矩形、工字形等)梁横截面上剪应力分布规律及计算。掌握梁的弯曲剪应力强度计算;了解和掌握弯曲中心的概念与开口薄壁截面梁的弯曲剪应力计算。

(4)理解挠曲线近似微分方程,熟练运用积分法和叠加法求梁的变形,熟练掌握梁的刚度计算。熟练运用变形比较法求解超静定问题。

第六章应力与应变状态分析

(1)掌握一点的应力状态的概念;掌握单元体分析方法;掌握主平面、主方向、主应力的概念。

(2)熟练掌握解析法和图解法分析平面应力状态、任意斜截面的应力、主应力、主平面和最大剪应力及其作用平面等。

(3)了解空间应力状态的概念。

(4)熟练掌握广义胡克定律。

(5)理解复杂应力状态下的体积应变以及变形比能。

第七章强度理论

(1)理解强度理论的概念,了解材料破坏的基本形式及其主要影响因素;理解复杂应力状态下的强度条件建立方法。

(2)掌握工程常用的四个经典的强度理论(第一、二、三、四强度理论)及其适用条件。

第八章组合变形

(1)了解组合变形的概念,掌握叠加原理分析组合变形的方法。

(2)掌握斜弯曲时梁的应力和强度计算。

(3)掌握拉(压)弯组合变形(包括偏心压缩)构件的强度计算。

(4)掌握弯扭组合变形构件的强度计算。

第九章压杆稳定

(1)掌握压杆稳定的概念。

(2)熟练掌握用欧拉公式计算在各种约束条件下压杆的临界载荷。

(3)理解长度系数,柔度的概念以及与临界应力的关系;掌握欧拉公式的适用范围和临界应力总图。

(4)熟练运用安全系数法对压杆进行稳定计算;了解压杆稳定计算的折减系数法。

(5)了解工程上提高压杆稳定性的措施。

第十章能量方法

(1)了解线性材料与非线性材料的基本特点。

(2)理解应变能以及余能的基本概念和一般表示方法。

(3)理解和掌握虚功原理。

(4)熟练掌握卡氏第二定理、单位载荷法和图乘法求结构的位移。

第十一章动荷载

(1)掌握考虑惯性力的构件的应力与变形计算以及动荷系数的概念。

(2)理解能量法处理杆件受冲击时的应力与变形的方法。熟练掌握杆件在冲击荷载下的动荷系数以及应力和与变形的计算。

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