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2014年北京航空航天大学可靠性与系统工程学院考研大纲

考研时间: 2014-07-22 来源:查字典考研网

查字典查字典考研网快讯,据北京航空航天大学研究生院消息,2014年北京航空航天大学可靠性与系统工程学院考研大纲已发布,详情如下:

841概率统计与可靠性工程基础考试大纲(2014版)

发表时间:2013-9-17点击:2094

试题编号:841

试题的主要内容是针对可靠性工程应用中的分析和计算问题,主要包括质量、可靠性和寿命中的计算方法。

1、考生要掌握抽样概率(包括放回与不放回两种抽样方式)的计算;要掌握条件概率、全概率和贝叶斯公式的计算及应用。

2、考生必须掌握下列离散分布的概率分布与数字特征:0-1分布、二项分布、泊松分布、超几何分布。

3、考生必须掌握下列连续分布的分布密度函数、分布函数(又称不可靠度函数)、可靠度函数及其数字特征:均匀分布、指数分布、威布尔分布、正态分布。指数分布与威布尔分布的分布函数和可靠度函数以及数字特征与分布参数的关系要熟记。

4、Γ分布不必掌握,但是Γ函数的计算方法要熟悉,因为威布尔分布的数学期望和方差表达式中有Γ函数。

5、有关分布的计算,主要是概率、可靠度等,尽量从分布函数和数字特征的定义和性质出发求解。考生不必钻研复杂的计算。

6、关于随机变量函数的分布,主要是线性函数(包括和函数与差函数)以及二次函数。其它的复杂函数考生不必掌握。

7、考生要掌握契比雪夫不等式和中心极限定理的工程应用,尤其是中心极限定理的灵活应用。

8、概率统计中有关统计量的分布,如正态总体样本的线性函数的分布、分布、分布、分布,不要求掌握其分布的数学形式,但要掌握其性质与应用。

9、参数的点估计,考生应掌握极大似然估计和矩估计方法,包括连续型和离散型分布参数估计量的推导。

10、参数的区间估计,考生要掌握正态分布、指数分布参数的置信区间估计方法,包括单侧置信上、下限,并注意单侧置信限与双侧置信区间的估计在计算上的差别。考生应参考相关书籍,加以补充。

11、考生应熟练掌握可靠度、故障率等可靠性基本概念与常用的可靠性指标,并熟悉不同可靠性参数之间的联系,如故障率与可靠度及故障密度间的关系。熟练掌握指数分布的故障率、MTBF、可靠度函数和概率密度函数的计算。

12、对于典型的可靠性模型,如串联模型、并联模型、表决系统和桥联系统等,能够在已知组成系统部件可靠度的前提下,计算系统的可靠度;特别地,对于指数分布,在已知部件失效率的前提下,计算系统的失效率或故障间隔时间等可靠性参数。考生应具备将实际问题转化为可靠性问题并加以解决的基本能力。

13、建议考生可以看一下北京航空航天大学出版社2012年2月出版的《概率统计及随机过程》(张福渊等编著,第2版),国防工业出版社2011年4月出版的《可靠性设计与分析》(曾声奎主编,第1版),北京航空航天大学出版社2009年6月出版的《可靠性数据分析教程》(赵宇等编著)。

933控制工程综合考试大纲(2014版)

一、考试组成

自动控制原理占90分;数字电子技术占60分,总分150分。

二、自动控制原理部分考试大纲

1.自动控制的一般概念

主要内容:自动控制的任务;基本控制方式:开环、闭环(反馈)控制;自动控制的性能要求:稳、快、准。

基本要求:反馈控制原理与动态过程的概念;由给定物理系统建原理方块图。

2.数学模型

主要内容:传递函数及动态结构图;典型环节的传递函数;结构图的等效变换、梅逊公式。

基本要求:典型环节的传递函数;闭环系统动态结构图的绘制;结构图的等效变换。

3.时域分析法

主要内容:典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算:劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。

基本要求:典型响应(以一、二系统的阶跃响应为主)及性能指标计算;系统参数对响应的影响;劳斯、古尔维茨判据的应用;系统稳态误差、终值定理的使用条件。

4.根轨迹法

主要内容:根轨迹的概念与根轨迹方程;根轨迹的绘制法则;广义根轨迹;零、极点分布与阶跃响应性能的关系;主导极点与偶极子。

基本要求:根轨迹法则(法则证明只需一般了解)及根轨迹的绘制;主导极点、偶极子等的概念;利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。

5.频率响应法

主要内容:线性系统的频率响应;典型环节的频率响应及开环频率响应;Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据;稳定裕度及计算;闭环幅频与阶跃响应的关系,峰值及频宽的概念;开环频率响应与阶跃响应的关系,三频段(低频段,中频段和高频段)的分析方法。

基本要求:典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制;系统稳定性判据(Nyquist判据和对数判据);等M、等N圆图,尼柯尔斯图仅作一般了解;相稳定裕度和模稳定裕度的计算;明确最小相位和非最小相位系统的差别,明确截止频率和带宽的概念。

6.线性系统的校正方法

主要内容:系统设计问题概述;串联校正特性及作用:超前、滞后及PID;校正设计的频率法及根轨迹法;反馈校正的作用及计算要点;复合校正原理及其实现。

基本要求:校正装置的作用及频率法的应用;以串联校正为主,反馈校正为辅;以频率法为主,根轨迹法为辅;复合校正的应用。

7.线性连续系统的状态空间分析方法

主要内容:状态方程的列写;状态方程的解(矩阵指数及其性质);系统等价变换;状态方程与传递函数的关系;系统的可控性、可观性及其判据;动态方程的标准形(可控标准型、可观标准型);可控性、可观性分解;对偶原理,传递函数的最小实现;状态反馈及极点配置;状态观测器及其设计;有界输入有界输出稳定性。

基本要求:上述主要内容中各点均要求,但仅限于单输入单输出线性定常连续系统。

8.非线性系统理论

主要内容:非线性系统动态过程的一般特征;典型非线性特性及其影响;谐波线性化及描述函数;用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡;相轨迹的一般特点及绘制方法;线性系统的相轨迹;非线性系统的相轨迹绘制及分析。

基本要求:明确描述函数法的使用限制条件;典型环节描述函数;用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡;一、二阶非线性系统的相轨迹绘制及运动分析。

三、数字电子技术部分考试大纲

(一)、考试说明

1.考试性质

该入学考试是为北京航空航天大学自动化科学与电气工程一级学科招收硕士研究生而设置的。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有较好的电子技术理论基础。

考试对象为参加2012年全国硕士研究生入学考试的考生。

2.评价目标

本课程考试的目的是考察学生对电子技术的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用其解决电子技术领域相关问题的能力。

(二)、考试内容

1.逻辑代数基础重点掌握:

(1)基本逻辑运算及符号表示,基本公式,常用公式,基本规则。

(2)逻辑函数的几种表示形式,包括表达式、真值表、卡诺图、逻辑图和时序图。(3)逻辑函数的这几种表示形式之间的互相转化。

(4)函数的标准与或式,最小项,函数的最简式。

(5)函数的公式法化简,卡诺图化简,具有约束项的函数化简。

2.门电路重点掌握:

(1)TTL与非门电路,电路的传输特性、输入特性、输入负载特性、输出特性、扇出系数、输入噪声容限、平均传输时间、静态功耗。

(2)OC门电路"线与"时及需要改变输出电压时上拉电阻的计算。

(3)三态门电路和传输门在接口电路中的应用。

(4)CMOS门的扇出系数、输入噪声容限、平均传输时间、静态功耗。

3.组合逻辑电路主要掌握:

(1)几种常用码制,原码、补码和反码,BCD8421码、BCD5421码、BCD2421码、余三码、循环码。

(2)组合电路的分析和设计方法。

(3)全加器分析,集成全加器74LS283的应用。

(4)最小项译码器分析,集成最小项译码器74LS138的应用。

(5)数据选择器分析,集成八选一数据选择器74LS151和双四选一数据选择器74LS153的应用。

(6)分析实际逻辑问题,并进行逻辑抽象,最终用基本门电路或常用集成芯片设计实现该功能的逻辑电路。

4.触发器重点掌握:

(1)基本RS触发器、同步RS触发器的功能、特征方程和约束条件。

(2)边沿JK、D、T、T'触发器的功能,特征方程,时序图、动态特性及应用。

5.时序逻辑电路重点掌握:

(1)时序电路的分析方法,同步二进制加/减法计数器、异步二进制加/减法计数器的分析。

(2)有、无输入变量的同步时序电路的设计方法,等价状态合并,状态编码原则。

(3)同步集成计数器74LS160/162和74LS161/163构成任意进制计数器的方法(复位法、置数法)及其在数字系统中的应用。

(4)异步集成计数器74LS290/93构成任意进制计数器方法(复位法)及其在数字系统中的应用。

(5)分析实际时序逻辑问题并进行逻辑抽象,选用触发器类型和数量,设计实现该功能的时序电路。

6.脉冲信号的产生与整形电路重点掌握:

(1)555定时电路功能。

(2)用555定时电路构成的施密特触发器,其滞回特性、传输特性和输入输出电压波形。

(3)用555定时电路构成的单稳态触发器,其电容电压、输入输出电压波形,计算暂稳态时间。

(4)用555定时电路构成的多谐振荡器,其电容电压、输出电压波形,计算振荡周期和频率。

7.A/D和D/A转换电路重点掌握:

(1)倒T形电阻网络D/A转换器,计算D/A转换电压。

(2)逐次逼近式A/D转换器,给定模拟电压逐次逼近求取对应数字量。

(3)比较并联比较式A/D转换器、双积分式A/D转换器转换原理。

(4)比较并联比较式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器、双积分式A/D转换器的精度和速度。

(5)A/D和D/A转换器的应用。

8.存储器重点掌握:

(1)ROM、RAM的地址线和位线,用点阵的方式表示与阵和或阵,并据此实现逻辑函数。

(2)ROM、RAM的简单应用。

942机械设计综合(2014版)

一、总体要求

1、《材料力学》要求对工程设计中有关构件的强度、刚度、稳定性等有明确的认识,掌握材料力学的基本概念、基本定律及必要的基础理论知识,并具备综合运用材料力学知识解决和分析实际问题的能力。

2、《机械设计基础》要求考生掌握通用机械零部件工作能力设计和结构设计的基本知识、基本理论与基本方法,具有运用基本知识、基本理论与基本方法解决实际问题的能力。

二、考试内容及范围

2.1材料力学(70%,105分)

1、绪论:了解材料力学的任务与研究对象及基本假设,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,掌握剪应力互等定理,胡克定律,剪切虎克定律。

2、轴向拉压应力与材料的力学性能:掌握拉压杆横截面与斜截面上的轴力与应力计算;掌握圣维南原理,掌握拉压杆的强度条件,材料在常温、静荷下的拉、压力学性能;了解应力集中的概念。

3、轴向拉压变形:掌握拉压杆的变形与叠加原理,桁架的节点位移;掌握拉压与剪切应变能概念;会求解简单拉压静不定问题;了解热应力和初应力概念。

4、扭转:掌握圆截面轴的扭转剪应力计算;掌握极惯性矩与抗扭截面模量,扭转强度条件,圆轴扭转变形,扭转刚度条件;会求解简单扭转静不定问题;了解非圆截面的扭转。

5、弯曲内力:掌握平面弯曲内力概念;能够计算较复杂受载下的内力,会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。

6、弯曲应力:掌握弯曲正应力公式及其推导,弯矩和挠度曲线曲率半径的关系,抗弯截面模量,抗弯刚度。掌握梁的强度计算过程。了解弯曲剪应力、提高梁弯曲强度的一些措施。

7、弯曲变形:掌握挠度和转角的概念、计算梁的挠度和转角的积分法、叠加法。理解挠曲线的近似微分方程的推导过程,掌握梁的刚度条件,简单超静定梁的解法。

8、应力、应变状态分析:理解平面应力状态下的应力、应变分析,掌握主应力和主平面的概念,掌握平面应力状态分析的解析法和图解法。掌握广义虎克定律;掌握E、G、m关系。

9、复杂应力状态下的强度问题:掌握强度理论概念;掌握常用的四个强度理论;了解强度理论的应用;掌握弯扭组合时的应力和强度计算弯扭拉(压)组合时的应力和强度计算。

10、压杆的稳定性:理解弹性平衡稳定性的概念。掌握细长杆临界载荷的欧拉公式;掌握压杆稳定性校核;了解提高压杆稳定性的措施。

11、疲劳与断裂:掌握交变应力与疲劳破坏、应力比、S-N曲线、持久极限的概念,了解提高疲劳强度的主要措施。

12、应力分析的实验方法:了解常用实验应力分析方法(电测和光弹)的原理和方法。

2.2机械设计基础(机设30%,45分)

1.掌握轴的类型、失效形式及设计要求;了解轴的常用材料、结构设计应考虑的问题和提高轴强度的措施;掌握轴的受力分析方法并可利用相当弯矩法进行轴的强度计算以及刚度计算;能够根据各种具体应用场合进行轴的结构设计。

2.了解齿轮传动机构的特点、应用及类型;了解齿轮传动五种失效形式的特点、形成机理及预防或减轻损伤的措施;熟练掌握齿轮传动的受力分析;理解载荷系数的意义及影响因素;掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算的基本理论、公式中各参数和系数的意义及确定方法。

3.了解摩擦的种类及其性质;了解滑动轴承的类型和结构特点;熟练掌握非流体摩擦滑动轴承的设计方法。

4.了解螺纹联接的主要类型、预紧与防松的原理及方法;掌握螺纹联接的失效形式、松螺栓联接、受横向载荷紧螺栓联接、受轴向载荷紧螺栓联接的受力分析、强度计算的理论与方法;了解提高螺纹联接强度的措施。

5.了解键联接、花键联接、无键联接、销联接的主要类型、原理及方法;掌握键联接、花键联接的失效形式与强度计算方法。

6.了解滚动轴承的类型、结构和特点;明确其代号的意义和选用原则;掌握滚动轴承的失效形式及基本额定寿命、基本额定动载荷、基本额定静载荷、极限转速、当量动载荷等概念;掌握角接触轴承轴向力的计算方法;掌握滚动轴承寿命计算的基本理论和计算方法;能进行滚动轴承组合结构设计。

三、考试题型

1.基本概念题:包括填空题、单项选择题、问答。

2.分析和计算题。

四、主要参考书

1、单辉祖编,面向21世纪课程教材《材料力学》Ⅰ、Ⅱ(2004年第二版),高等教育出版社。

2、吴瑞祥主编,《机械设计基础》下册(2007年第二版),北京航空航天大学出版社。

951力学基础考试大纲(2014版)

注意:总分150分,理论力学部分占40%,材料力学部分占60%。

第一部分理论力学大纲

静力学

1、几何静力学(第1-3章)

基本内容:静力学的基本公理,受力分析,力系简化的基本方法和有关力学量的基本计算,平衡方程的建立与求解,摩擦(滑动摩擦和滚动摩擦)问题,桁架内力的计算,平衡结构的静定性问题。

基本要求:深入理解静力学中有关的公理,熟练掌握刚体(刚体系)的受力分析,力系简化的基本方法和有关基本概念和基本量的计算,能够确定给定力系作用下独立平衡方程的数目,能够用定性和定量的方法研究刚体(刚体系)的平衡问题。能够分析研究考虑摩擦时刚体或刚体系的平衡问题以及平面桁架的内力计算问题。

2、分析静力学(第4章)

基本内容:各种力(重力、弹性力、有势力、摩擦力、合力、等效力系)的功,约束及其分类、广义坐标和自由度、虚位移与虚功、理想约束、虚位移原理及其应用、有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。

基本要求:熟练计算各种力的功,能够确定系统的约束类型,确定系统的自由度和广义坐标,理解虚位移的基本概念,会判断约束是否是理想约束;能够熟练应用虚位移原理求解质点系平衡问题;会判断有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。

动力学

1、质点动力学(第五章)

基本内容:质点的运动方程、速度、加速度的各种表示方法(矢量法、直角坐标法、自然坐标法)以及有关基本量的计算,质点运动微分方程,点的复合运动(三种运动分析、速度合成定理和加速度合成定理),质点相对运动动力学基本方程。

基本要求:熟练掌握质点运动方程、速度和加速度的各种表示方法和有关基本量的计算,能够熟练建立质点运动微分方程,对于简单的运动微分方程能够求解。熟练应用点的复合运动的基本理论与方法研究点的复合运动(速度和加速度)问题,能够在非惯性参考系下建立质点相对运动动力学基本方程,具有对质点的运动学和动力学问题进行定性和定量分析的初步能力。

2、质点系动力学(第六章)

基本内容:质点系的动量定理、变质量质点动力学方程、动量矩定理(包括对固定点、动点和质心的动量矩定理)、动能定理及其有关基本量的计算。

基本要求:熟练应用上述三个定理研究质点系的动力学问题,包括建立动力学方程,对简单的动力学方程能够求解,能够对质点系的动力学问题作初步的定性和定量分析。

3、刚体动力学(一)(第七章)

基本内容:(1)平面运动刚体的运动学,包括刚体的运动方程、刚体的角速度和角加速度,刚体上点的速度和加速度的几种基本计算方法(基点法、投影法和瞬心法)。(2)平面运动刚体的动力学,包括刚体定轴转动和平面运动以及碰撞问题。

基本要求:熟练掌握研究刚体平面运动的基本方法,能建立其运动方程,求解平面运动刚体的角速度和角加速度,求解平面运动刚体上点的速度和加速度。能够建立定轴转动刚体和平面运动刚体的运动微分方程,对于简单的方程能够求解。能够应用动力学普遍定理研究刚体系平面运动的动力学问题(包括碰撞问题)。

4、动静法(第八章)

基本内容:惯性力,惯性积与惯量主轴,质点和质点系的达朗贝尔原理,刚体惯性力系的简化,定轴转动刚体轴承动反力,静平衡和动平衡。

基本要求:掌握惯性力的概念和惯性力系简化的基本方法,能够应用动静法研究质点和刚体或刚体系的动力学问题。掌握与静平衡和动平衡有关的基本概念,能够判断动平衡和静平衡。

5、拉格朗日方程(第九章)

基本内容:动力学普遍定理,第二类拉格朗日方程,拉格朗日方程的首次积分(广义动量积分和广义能量积分),第一类拉格朗日方程。

基本要求:了解动力学普遍方程的基本原理,能应用该方程求解有关的动力学问题;了解拉格朗日方程建立的基本方法,能熟练应用拉格朗日方程建立质点系的动力学方程;掌握拉格朗日方程首次积分的有关基本概念和基本方法,能求拉格朗日方程的首次积分。了解第一类拉格朗日方程。

6、刚体动力学(二)(第十章)

基本内容:刚体定点运动的运动方程、欧拉角、有限位移和无限小位移,位移定理,定点运动刚体的角速度和角加速度,刚体上点的速度和加速度,定点运动刚体的动量矩,欧拉动力学方程,陀螺近似理论,一般运动刚体的运动方程,一般运动刚体上点的速度和加速度,刚体一般运动动力学方程。

基本要求:掌握定点运动刚体运动方程的表示方法,了解位移定理,能熟练计算定点运动刚体的角速度和角加速度及其刚体上点的速度和加速度,能计算定点运动刚体的动量矩,了解欧拉动力学方程,能应用陀螺近似理论研究有关的动力学问题,了解刚体一般运动的运动方程的表示方法、一般运动刚体上点的速度和加速度的计算方法和刚体一般运动动力学方程建立方法。

7、机械振动基础(第十一章)

基本内容:单自由度系统的自由振动、阻尼振动和强迫振动,二自由度系统的自由振动和强迫振动,弹性体(弦)的振动,非线性振动概念。

基本要求:掌握单自由度系统振动的有关概念、基本方法和有关基本量的计算,能建立单自由度系统振动的运动微分方程,对简单的方程能够求解,了解二自由度系统振动的基本概念和基本方法,了解弦振动和非线性振动的有关概念和现象。

第二部分材料力学大纲

材料力学是高等工科学校航空、机械、土木等本科专业的技术基础课。内容包括:基本概念、轴向拉压应力与材料的力学性能、轴向拉压变形、扭转、弯曲应力、弯曲变形、应力、应变分析、复杂应力状态强度问题、压杆稳定问题、能量法、静不定问题分析、疲劳基本概念等。

1.绪论

材料力学的任务与研究对象材料力学的基本假设。

内力截面法应力概念应变概念切应力互等定理胡克定律剪切虎克定律弹性模量与泊松比。

2.轴向拉压应力与材料的力学性能

拉压杆横截面与斜截面上的应力圣维南原理拉压杆的强度条件。

材料(低碳钢与铸铁)在常温、静荷下的拉、压力学性能

3.拉压杆的变形

拉压杆的变形与叠加原理桁架的节点位移简单拉压静不定问题简单装配应力与热应力

4.扭转

圆管扭转剪应力薄壁圆管扭转剪应力极惯性矩与抗扭截面模量扭转强度条件。

圆轴扭转变形扭转刚度条件简单扭转静不定问题。

闭口薄壁杆的自由扭转

5.附录截面几何性质

静矩惯性矩惯性半径主形心轴和主形心惯性矩简单截面惯性矩计算移轴公式组合截面的惯性矩计算。

6.弯曲应力

梁的计算简图剪力、弯矩方程和剪力、弯矩图剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系及其应用刚架和圆弧曲杆的内力图。

对称截面梁的弯曲正应力弯曲强度条件

7.弯曲变形

梁的挠度与转角挠曲轴近似微分方程计算梁变形的叠加法简单静不定梁梁的刚度条件与合理刚度设计。

8.应力状态分析

应力状态平面应力状态下应力、应变分析应力圆应力与应变转轴公式主应力和主平面概念三向应力状态下的最大应力广义虎克定律E、G、关系。

9.复杂应力状态下的强度问题

强度理论概念常用的四个强度理论强度理论的应用弯扭拉(压)组合时的应力和强度计算薄壁圆筒强度计算。

10.能量法

外力功与应变能的一般表达式功的互等定理位移互等定理卡氏第二定理单位载荷法冲击应力和位移。

11.静不定问题分析

用力法分析静不定问题(内静不定问题和外静不定问题)对称与反对称静不定问题分析。

12.压杆稳定问题

压杆稳定性概念两端铰支细长压杆临界载荷的欧拉公式两端非铰支细长压杆的临界载荷长度系数与柔度欧拉公式的应用范围中柔度杆临界应力的经验公式临界应力总图压杆稳定性计算(与强度问题结合)。

13.疲劳强度问题概念

交变应力与疲劳破坏应力比S-N曲线持久极限及其影响因素。

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