2015年南京航空航天大学085232航空工程考研大纲

要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。

二、课程的基本内容和要求

1 拉伸、压缩与剪切

掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。

2 扭转

掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。

3 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。

4 弯曲应力

掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。

5 弯曲变形

掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。

6 应力和应变分析 强度理论

这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。

7 组合变形

掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。

8 能量方法

掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。

9 静不定结构

掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。

10 动载荷

掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。

11 压杆稳定

掌握压杆稳定的概念，掌握两端铰支细长压杆的临界压力，其他支座条件下细长压杆的临界应力，欧拉公式的适用范围，经验公式和压杆的柔度的概念。会进行压杆稳定性计算。

12 平面图形的几何性质

掌握截面几何性质，重点掌握静矩、惯性矩、惯性积等概念和平行移轴公式。

二、考试内容

1. 基本概念

热力系、界面与外界、平衡状态、状态参数、过程量、热量与功、状态方程、表压与真空度、分压力、可逆过程与不可逆过程、理想气体与实际气体、熵变、熵流、熵产、音速、马赫数、滞止参数、节流及焦耳-汤姆逊效应、余隙容积、压缩因子、饱和状态、未饱和水与过热蒸汽、湿蒸汽与湿空气、未饱和湿空气与饱和湿空气、绝对湿度与相对湿度，干球温度与湿球温度、露点温度、流体的临界状态与流动的临界状态、循环净功与循环净热量、循环热效率、制冷系数与制热系数等。

2. 基本定律

1) 热力学第一定律； 2) 热力学第二定律；3）熵方程； 4) 卡诺定律、卡诺循环和克劳修斯积分式内容及应用； 5) 热能中的可用能及其不可逆损失分析。

3. 常用工质热力性质

1) 理想气体性质及其计算； 2) 理想混合气体性质及其计算； 3) 水蒸气热力性质的图表计算法； 4) 对应态原理及通用压缩因子图； 5) 湿空气性质及其计算。

4. 热力过程、热力循环以及气体流动

1) 热力过程的状态参数、热量与功的计算及其图示。 2) 充放气过程分析； 3) 气体流动过程的分析；4) 基本蒸汽动力循环分析计算及其提高热效率的主要措施； 5) 基本气体动力循环的分析计算及其提高热效率的主要措施； 6) 基本制冷循环分析和计算。

1．静力学

静力学公理和物体的受力分析，平面汇交力系的合成与平衡，平面力对点之矩，平面任意力系的简化、平衡方程、平面物体系的平衡；滑动摩擦、摩擦角和自锁、考虑摩擦的平衡问题。

2．运动学

点的运动学中的矢量法、直角坐标法、自然法，刚体的平行移动、定轴转动、转动刚体内各点的速度和加速度，以矢量表示的角加速度，以矢积表示点的速度和加速度；相对运动、绝对运动、点的速度合成定理、点的加速度合成定理。刚体平面运动中求各点速度的基点法、瞬心法，求加速度的基点法，运动学的综合应用。

3．动力学

质点动力学基本方程及运动微分方程、动量定理、质心运动定理；刚体绕定轴的转动微分方程、刚体对轴的转动惯量、刚体平面运动的微分方程；力的功、动能定理、功率、功率方程、机械效率、势能、机械能守恒定律、普遍定理的综合应用；惯性力、质点的达朗贝尔原理、刚体惯性力系的简化；虚位移、虚功、虚位移原理；

（二）《弹性力学》部分（占25%）：

1．平面问题的基本理论

平面应力与平面应变问题；平衡微分方程；斜面上的应力，主应力；几何方程，刚体位移；物理方程；边界条件；圣维南原理；按应力求解平面问题；相容方程；常体力情况下的简化；应力函数。

2．平面问题的求解

用直角坐标解平面问题；逆解法与半逆解法；极坐标下的平面问题求解（极坐标系下平面轴对称问题的基本方程，应力及位移的坐标变换式；轴对称问题；孔边的应力集中。）

（三）《机械振动基础》部分（占25%）：

1．单自由度系统振动

判断系统自由数、选择坐标和建立运动方程。单自由度振动形式与特征，无阻尼系统自由振动、阻尼系统自由振动、无阻尼系统受迫振动、阻尼系统受迫振动的特征和特性，周期激励下受迫振动特性，基础激励下的受迫振动特性，振动的隔离。等效阻尼。一般激励下受迫振动分析方法。

2．多自由度系统振动

刚度法、柔度法和Lagrange法建立系统微分方程。多自由度无阻尼系统固有振动、自由振动的基本概念与特性，固有振型加权正交性、运动耦合与解耦。无阻尼系统频域法、时域法的分析方法，无阻尼系统受迫振动的特性，频响函数、共振与反共振等概念及有关特性。比例阻尼系统自由振动和受迫振动的特性，一般粘性阻尼振动的求解及特性。

3．连续体振动

弹性杆、轴的纵向振动微分方程及常见的边界条件，梁的横向运动运动微分方程及常见边界条件。

自动控制的基本概念，拉普拉斯变换；时域响应计算；传递函数、增益概念；结构图简化及闭环传递函数求取；线性系统性能指标定义；二阶欠阻尼系统动态性能计算；劳斯稳定判据；输入和干扰作用下稳态误差计算；线性系统根轨迹、主导极点、偶极子概念；零度和180度根轨迹方程；180度根轨迹绘制及系统稳定性、动态响应形式分析；线性系统频率特性概念；开环Bode图、幅相曲线绘制；奈氏稳定判据；稳定裕度和带宽定义及计算。

2. 微机原理（15%）

计算机基本概念；存储器组织和I/O组织、微型计算机系统框图等；RAM与ROM的特点和用途；I/O端口及其编址与译码方法；中断响应过程；8253主要功能以及六种工作方式；异步通信的数据格式及波特率；A/D转换的基本概念。

3. 计算机控制（15%）

计算机控制系统组成与基本形式；数字量、模拟量输入输出接口技术；数字控制基础；控制器的连续化、离散化设计；数据预处理、控制器的工程化实现。

一、流体力学大纲（50%）：

1、流体的粘性及影响因素，牛顿内摩擦定理

2、欧拉平衡方程，只有重力作用下的流体内部压强分布，流体对平壁和曲壁的作用力分析

3、流线与迹线，流体微团运动分析，有旋与无旋、定常与非定常、可压与不可压的判据，雷诺输运定理，连续方程与应用，积分形式的动量方程与应用，微分形式的理想流体的动量方程（Euler 方程）和实际流体的动量方程（N-S方程），柏努利方程适用的前提条件及五种使用情况，柏努利方程的应用，一维流积分形式能量方程

4、相似现象及相似的充分必要条件，相似理论，相似准则确定及常见的相似准则物理含义，近似相似计算

5、流动状态（雷诺实验）与流动损失分类，圆管中充分发展的层流流动计算及沿程损失计算，湍流流动与雷诺应力，尼古拉兹实验与管内沿程损失计算，局部损失的产生与突扩局部损失计算，减少局部损失的措施，简单的串联管路计算

6、势函数和流函数存在的条件与定义，几种简单的简单平面势流，圆柱绕流

7、附面层三种厚度计算及物理意义，附面层特性，附面层分离判据及常见分离控制措施

8、声速、马赫数、马赫波、马赫角等基本概念，理想气体流动基本方程及边界条件，三种状态参数计算，速度系数及与马赫数对应关系，流量函数特点及应用，冲量函数概念及其应用

9、膨胀波与压缩波的形成、特点与计算，膨胀波（压缩波）的反射与相交，正激波与斜激波的计算，斜激波密度比计算，斜激波的反射与相交

10、截面变化、摩擦、换热、质量添加等因素对管内参数变化影响规律，变截面管流计算，拉伐尔喷管工况与计算

二、传热学（35%）

传热的三种基本方式；综合传热方式。稳定导热基本概念；导热基本定律；导热微分方程。 一维稳定导热（平板，圆筒壁，变截面和变导热系数问题）；通过肋片的导热；接触热阻。二维稳定导热的分析解法简介，数值解法简介；非稳态导热。非稳态导热的基本概念；集总热容法。非稳态导热的分析解和图解法；非稳态导热的数值解。

对流换热的理论分析；对流换热的数学描述；边界层微分方程；边界层积分方程；对流换热的实验研究与经验公式；相似理论；相似理论在传热实验中的应用。外绕壁面对流换热；管内流动对流换热；自然对流换热；高速气流对流换热。

凝结与沸腾换热的基本概念；蒸汽凝结时的换热；液体沸腾时的换热。

辐射换热；热辐射的基本概念和基本定律；辐射角系数；黑体表面间的辐射换热；灰体表面间的辐射换热；热网络法；气体辐射以及与固体表面间的辐射换热。

传热过程；复合传热；临界绝热半径；肋片效率

三、热工测量（15%）

测量方法，测量系统组成，测量误差分类，测量系统的静态指标；热电势组成，热电偶回路定律，热电偶的冷端补偿，电位差计测量热电势，热电阻测量方法，接触式测温误差分析，高速气流测温及恢复系数；压力测量的三类方法，液柱式、弹性元件、压阻式压力计原理，总压测量，静压测量；伯努利方程在流体测速中的应用，热线风速仪，激光多普勒测速原理；流量测量方法，标准节流装置及取压方法，速度式流量计（涡轮，电磁、靶式、涡街）工作原理，容积式流量计（腰轮，刮板）工作原理

力、刚体、平衡的概念，静力学公理，约束和约束力，分离体，受力图。

2.平面汇交力系与平面力偶系

力的投影，平面汇交力系的合成与平衡，平面力对点的矩，平面力偶理论。

3．平面任意力系

力线平移定理，平面力系简化理论，主矢，主矩，平面任意力系的平衡方程及其应用，物体系统的平衡，平面桁架。

4.空间任意力系

空间汇交力系，空间力对点的矩和对轴的矩，空间力偶理论，空间力系简化理论，主矢，主矩，空间任意力系的平衡方程及其应用，重心。

5.摩擦

摩擦角与滚动摩阻的概念，考虑摩擦的平衡问题。

6.点的运动学

点的运动的矢量法，直角坐标法和自然法。

7.刚体的基本运动

刚体的平移及其特征，刚体的定轴转动。

8.点的合成运动

绝对、相对和牵连运动，点的速度合成定理，点的加速度合成定理。

9.刚体平面运动

平面运动的概念，平面图形上两点速度关系式，速度投影定理，速度瞬心法，平面图形上两点加度关系式。

10.刚体运动的合成

刚体平动与平动的合成，刚体绕平行轴转动的合成。

11.质点运动微分方程

动力学基本定律，质点运动微分方程及其应用。

12.动量定理和质心运动定理

动量、冲量，动量定理，质心运动定理。

13.动量矩定理

质点和质点系的动量矩，动量矩定理，刚体定轴转动微分方程，刚体平面运动微分方程。

14.动能定理

力的功及其计算，理想约束的概念。质点系和刚体的动能及其计算，质点系的动能定理及其应用，势能，机械能守恒。动力学基本 定理综合应用。

15.达朗贝尔原理

达朗贝尔原理，动静法，刚体惯性力系的简化，动静法的应用，刚体绕定轴转动时的动平衡问题。

16.虚位移原理

自由度，广义坐标，约束方程，虚位移的概念，虚位移原理及其应用，用广义坐标表示的虚位移原理，广义力。

17.动力学普遍方程和拉格朗日方程

动力学普遍方程，拉格朗日方程及其应用。

18.机械振动基础

单自由度系统的自由振动，衰减振动和强迫振动，临界转速，隔振。

（1）电路的基本概念和基本定律

（2）电路的分析方法

（3）电路基本定理

（4）正弦稳态分析

（5）非正弦周期电流电路

（6）电路的暂态分析

（7）磁路和铁心线圈电路

（8）交流电动机

（9）继电接触器控制系统

电子技术部分

（1）半导体二极管和三极管

（2）基本放大电路

（3）集成运算放大器

（4）正弦波振荡电路

（5）直流稳压电源

（6）门电路和组合逻辑电路

（7）触发器和时序逻辑电路

《机械原理》

1.机械原理研究的对象和内容。

2.平面机构的组成和运动简图的绘制；平面机构自由度的计算（复合铰链、局部自由度和虚约束的分析）；平面机构的组成原理及结构分析。

3.用速度瞬心法进行机构的速度分析；用相对运动图解法进行机构的运动分析；用解析法进行机构的运动分析。

4.移动副、螺旋副、转动副中的摩擦和自锁；机械的效率与自锁的关系。

5.平面四杆机构的基本类型及其演化；平面连杆机构的工作特性；平面连杆机构的设计。

6．凸轮机构的应用与分类；从动件的运动规律及绘制；用图解法设计凸轮的轮廓曲线；用解析法设计凸轮的轮廓曲线及刀具加工的轨迹；凸轮机构基本尺寸的确定（基圆半径与压力角的关系、滚子半径与凸轮的关系、平底从动件的平底长度的确定）。

7．齿轮机构的优缺点；齿廓啮合基本定律及共轭齿廓；渐开线的形成、特性及渐开线齿廓的啮合；渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数和尺寸计算；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程、正确啮合条件、中心距、连续传动的条件；渐开线齿廓的切齿方法和原理；渐开线齿廓发生根切的原由及不发生根切的方法；变位齿轮的加工原理、尺寸参数；变位齿轮传动的类型；平行轴斜齿圆柱齿轮机构和圆锥齿轮机构齿廓的形成、参数和尺寸计算、当量齿轮；蜗杆机构齿廓的形成、参数和尺寸计算。

8．轮系的分类和应用；定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比计算；行星轮系各轮齿数的选配条件。

9．棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构、万向节连轴节机构、螺旋机构的组成和工作原理。

10．速度波动的原因及危害；机器的等效动力学模型；机器的运动方程及其求解方法；速度波动的调节方法；周期性速度波动调节中飞轮的设计原理。

11．机械平衡的目的及类型；刚性转子的平衡原理、不平衡量的测定及平衡精度；简单介绍刚性转子的平衡实验；平面机构的静平衡。

《机械设计》

1.机械系统的组成、本课程的研究对象和内容。

2.零件失效的常见形式和计算准则以及常用的机械零件设计方法；机械零件的结构工艺性；零件材料的选用综合考虑；机械零件强度计算的一般理论及方法，机械零件疲劳强度计算的理论和方法。

3.机械设计中常用的螺纹联接及其类型、特点、使用场合、使用中的注意事项；螺纹联接的防松；螺纹联接的设计方法；螺栓组的结构设计、受力分析和强度设计、提高螺纹联接强度的措施；螺旋传动。

4.键联接的主要类型及应用特点，键的类型及尺寸的选择方法，平键联接强度校核计算；花键联接的类型、特点及应用，花键联接的强度计算。销联接、铆钉联接、过盈联接及焊接的类型、特点及应用。

5.渐开线圆柱直齿轮、斜齿轮、直齿圆锥齿轮的受力分析、强度计算、材料选择、设计步骤等。重点齿轮的受力分析、齿轮传动的各种失效形式、圆柱齿轮传动的强度计算与设计步骤。

6.蜗杆传动的类型、主要参数、蜗杆传动的失效形式、材料和结构，受力分析、蜗轮蜗杆的受力方向和转动方向的判断、普通圆柱蜗杆传动的强度计算、材料选择、参数选取、设计步骤。

7.带传动的工作原理和应用特点；带传动的受力分析及带的应力变化规律，弹性滑动和打滑；带传动的失效形式和计算准则；带传动的设计计算、V带传动设计和参数选择。

8.链传动的工作原理、特点及应用范围，功率曲线图的使用方法，滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择，齿形链的结构特点及链传动的布置、张紧和润滑的方法。

9.轴的功用、类型、特点及应用；轴的结构设计方法；轴的三种强度计算方法：按扭转强度计算、弯扭合成强度计算和疲劳强度进行安全系数校核计算。

10.滚动轴承已标准化需要了解轴承类型、结构特点、代号；怎样合理选用轴承；轴承的组合结构设计综合考虑滚动轴承的定位、装拆、调整、密封等；角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算；滚动轴承的寿命计算。

11.滑动轴承的基本类型、结构形式、应用场合、材料选择；非液体润滑滑动轴承的设计；滑动轴承的动压润滑的必要条件；液体动压润滑理论分析、设计方法、设计步骤等。

12.联轴器和离合器的工作原理、分类、典型结构、性能特点及适用场合等，根据具体工作条件合理选用联轴器和离合器。

13.弹簧的类型与应用；弹簧的制造工艺与材料；圆柱螺旋弹簧的应力分析、变形分析和设计计算。

《单片机原理及应用》

89C51系列单片机的主要范围为：

1 二进制的基础知识

二进制的机器数及其范围，原码、反码和补码，算术和逻辑运算；

2．单片机芯片的硬件结构:

89C51单片机的逻辑结构及信号引脚、内部存储器、并行输入/输出口电路。

3．单片机指令系统

89C51单片机的指令格式和寻址方式、伪指令、指令、汇编程序设计。

4．单片机存储器扩展:

89C51单片机系统扩展及编址技术；程序存储器扩展及数据存储器扩展和综合扩展。

5．单片机的中断和定时系统:

89C51单片机中断系统；定时器/计数器。

6． 单片机I/O扩展及应用:

I/O编址技术，8255可编程通用并行接口芯片。

7．单片机串行数据通信:

89C51单片机的串行口及控制寄存器，串行通信工作方式.

8．微机与键盘、显示器的接口基本概念、A/D转换的基本概念。

80X86/Pentium的主要范围为：

1 二进制的基础知识

二进制的机器数及其范围，原码、反码和补码，算术和逻辑运算；

2．80X86微处理器结构

CPU的内部逻辑结构及外部引脚功能，存储器结构，系统配置，CPU的典型操作和时序。

3．80X86微处理器指令系统

操作数的基本寻址方式，指令系统及其简单编程应用，指令语句，汇编语言编程设计。

4．存储器及其接口

存储器的类型及性能指标，随机存储器RAM的结构原理（SRAM,DRAM），只读存储器 ROM的结构原理，存储器与CPU的连接，存储器的层次结构，高速缓存（Cache）的工作原理。掌握存储器与CPU的连接与接口方法，片选译码电路（74LS138）的逻辑特性及引脚功能，全译码方式。部分译码方式及线选方式的特点及应用。运用给定芯片构成一定容量的存储系统，画出存储器与CPU的主要连线图，并指出每片存储芯片的存储空间范围。

5、输入输出

I/O端口的编址方式；主机与外设间数据传送的基本控制方式（程序控制方式，中断方式,DMA方式）；微机系统中数据传送的两种控制方式——程序控制传送和DMA传送的区别、可编程DMA控制器8237A的特性、结构和工作原理、DMA控制传送的特点以及DMAC的基本功能。

6、中断

中断传送方式的电路组成、工作原理及程序设计、可编程中断控制器8259A的特性、结构和工作原理、中断向量表的定义和应用、可编程中断控制器8259A的编程应用。

7、定时器/计数器—8253A

软件定时、硬件定时和可编程定时器/计数器的主要区别、8253芯片的组成及工作原理、 8253芯片与CPU三总线的连接方法以及三个计数器的外部连接方法、8253芯片的6种工作方式的工作特点，特别要掌握方式0、方式2、方式3的工作特点、8253A的编程应用。

8、可编程接口芯片

并行、串行通信的基本工作原理以及如何使用8255A芯片去实现并行、串行通信。掌握接口芯片“可编程”的概念，能够灵活使用控制字或命令字对芯片编程；熟练掌握CPU三总线与8255A芯片的连接方法；对接口芯片能够编写简单的应用程序。

9、微机与键盘、显示器的接口基本概念、A/D转换的基本概念。

《现代加工技术》

1.各种去除加工的基本概念、原理、实现方法、工程应用等，具体内容包括：加工技术分类与发展；切削加工机理与技术；磨削加工机理与技术；电加工机理与技术；高能束流加工机理与技术；航空航天难加工材料与难加工结构的加工技术；绿色加工技术等。

2.单因素法设计加工参数优化试验方法，切削加工中车削或铣削力及温度经验公式的建立方法，并依据经验公式分析工艺参数的影响趋势。

3.根据加工要求，对加工中可能出现的难点问题进行分析预测，对加工方法、刀（工）具及参数进行初步选择。

《CAD/CAM技术基础》

1．数字化设计制造概述：掌握CAD、CAPP、CAM 以及CAD/CAM集成的概念、组成、选型原则。常用CAD/CAM软件及特点。

2. 数据处理与存储：数据处理与存储的基本概念； CAD/CAM常用的数据结构，文件系统、数据库、工程数据库。

3. 自由曲线曲面：曲线曲面的表示要求、曲线曲面的表示、参数曲线的代数和几何形式；连续性、拟合与光顺、参数化等概念；三次样条曲线曲面、贝齐埃曲线曲面、B样条曲线曲面概念、表示方法、相关运算等；握孔斯曲面与定义曲面的基本方法、非均匀有理B样条曲线与曲面的定义、表示等。

4. 产品建模技术：二维建模技术、三维建模技术、特征建模、装配建模。

5. 成组技术与工艺决策推理： CAPP的概念、成组技术的基本原理；零件分类编码系统、零件分类成组方法；成组工艺过程设计、工艺决策技术。

6. 计算机辅助数控加工基础：数控技术的基本概念、坐标系、对刀、刀补、插补等；数控加工工艺基础。

7. CAD/CAM集成技术：集成的概念、集成的方法、数据交换技术等。