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　　一．考试范围说明

　　818船舶与海洋工程基础综合，包括船舶力学基础（100分）、流体力学基础（50分）及控制理论基础（150分）三部分，共计300分。

　　考生依据自身专业优势，可以选考船舶力学基础（100分）和流体力学基础（50分），或者选考控制理论基础（150分）。三部分都进行答卷的考生，只计第一部分和第二部分成绩。

　　二．考试大纲

　　第一部分材料力学（共100分）

　　1、轴向拉伸与压缩

　　1）基本要求

　　（1）运用截面法求轴力，绘轴力图

　　（2）轴向拉、压杆的强度计算

　　（3）轴向拉、压时的虎克定律及变形、位移计算

　　（4）弹性模量E、横向变形系数μ、轴向拉、压时的变形能U

　　（5）材料力学性能的主要指标

　　（6）一次静不定杆的求解

　　2）熟练运用的公式

　　　2、圆轴扭转

　　1）基本要求

　　（1）运用截面法求圆轴的扭矩，绘扭矩图

　　（2）纯剪应力状态的概念，剪应力互等定理，剪切虎克定律

　　（3）圆轴扭转时的强度计算

　　（4）圆轴扭转时的变形计算

　　（5）圆轴扭转静不定问题的求解（一次静不定）

　　2）熟练运用的公式

 　3、梁的弯曲

　　1）弯曲内力

　　基本要求

　　（1）面法求指定截面上的剪力Q、弯矩M

　　（2）列Q、M方程，绘荷载较简单的梁的剪力、弯矩图

　　2）弯曲应力

　　基本要求

　　（1）梁的弯曲强度计算：弯曲正应力计算，弯曲剪应力计算，掌握强度计算的一般步骤

　　（2）几个重要的概念：纯弯曲、横力弯曲；中性层、中性轴；抗弯截面模量W、抗弯刚度EIZ

　　（3）截面的几何性质：静矩、惯性矩、极惯性矩的定义和概念；主轴、形心主轴和主惯性矩的概念；平行移轴公式

　　（4）弯曲变形能的计算

　　3）熟练运用的公式

　　　4）弯曲变形

　　（1）基本要求

　　1．曲线近似微分方程的建立

　　2．掌握计算位移的积分法、叠加法；梁的刚度计算

　　3．掌握简单静不定梁的解法

　　（2）熟练运用的公式

　　　4、应力状态与强度理论

　　1）基本要求

　　（1）明确应力状态的概念及其研究方法

　　（2）掌握平面应力状态下，解析法和图解法求任意斜截面上的应力；熟练掌握主应力和最大剪应力的计算

　　（3）几个重要的概念：一点应力状态，平面应力状态，主平面，主单元体，主应力

　　（4）广义虎克定律.重点掌握平面应力状态下的广义虎克定律

　　（5）强度理论：第一、第三和第四强度理论

　　（6）运用强度理论对复杂受力构件进行强度校核

　　2）熟练运用的公式

　　5、组合变形

　　1）基本要求

　　（1）掌握构件组合变形时强度计算的基本原理，叠加原理

　　（2）正确判定构件在组合变形时的危险截面、危险点及危险点处应力值的计算组合变形：拉伸或压缩与弯曲的组合；偏心压缩；扭转与弯曲的组合（无扭转的组合变形，危险点处于单向应力状态；凡有扭转的组合变形，危险点处于复杂应力状态）

　　（3）根据危险点处的应力状态，正确选择并建立强度条件，掌握构件组合变形强度计算的一般步骤

　　2）熟练运用的公式

　　6、能量方法

　　1）基本要求

　　（1）掌握杆件变形能的计算：轴向拉压、圆轴扭转、梁的弯曲

　　（2）运用卡氏定理和单位载荷法（莫尔定理）计算结构指定点的位移

　　（3）用力法求解静不定结构（一次静不定问题）

　　2）熟练运用的公式

　   　

　7、压杆稳定

　　1）基本要求

　　（1）理解失稳、临界力、临界应力、长度系数、柔度等基本概念

　　（2）计算细长杆临界力、临界应力的欧拉公式

　　（3）欧拉公式的适用范围，临界应力总图

　　（4）压杆稳定的实用计算；稳定条件；稳定计算

　　2）熟练运用的公式

　　第二部分流体力学基础(共50分)

  1、流体的物理性质及流体静力学

　　（1）掌握连续介质假定的概念，流体基本性质包括密度、粘性的影响因素，作用在流体上的力及其方向；理解牛顿流体域非牛顿流体的区别。

　　（2）正确地计算作用在物体壁面上的流体静压力；

　　2、流体力学的基本方程

　　（1）正确理解、描述流体运动的两种方法，流体运动中定常流动、非定常流动、迹线与流线、均匀流与非均匀流、流管流量等基本概念；

　　（2）正确理解、描述流体连续方程、NS方程、伯努利方程、动量方程和动量矩方程各项的物理意义；

　　（3）能够运用连续方程、伯努利方程、动量方程和动量矩方程求解流体运动过程中的受力及流动参数；

　　3、管流和边界层概述

　　（1）掌握湍流边界层流、湍流的基本性质；

　　（2）掌握雷诺数、水头损失、湍流时均化的基本概念；

　　（3）掌握边界层的基本概念、流动分离的条件及其边界层流动的基本特征；

　　（4）正确地利用流体控制方程及水头损失的表达公式计算串联管、并联管的水头损失；

　　4、相似理论与量纲分析

　　（1）掌握几何相似、运动相似和动力相似的概念；

　　（2）理解并表述流体中相似数（雷诺数、傅汝德数、斯特罗哈尔书、欧拉数）的基本物理意义；

　　（3）能正确运用相似理论及量纲分析法分析具体问题。第三部分控制理论基础（共150分）

　　1、基本概念

　　1）基本要求

　　（1）了解系统的基本特性、动态模型和静态模型之间关系

　　（2）了解系统反馈概念

　　（3）了解闭环控制系统的工作原理

　　（4）能够绘制控制系统框图

　　（5）了解控制系统的要求

　　2、系统模型

　　1）基本要求

　　（1）运用动力学、电学及电机知识，写机械系统、电网络及传动系统的微分方程

　　（2）运用分析法求解系统的传递函数

　　（3）了解典型环节的特点、传递函数形式，运用传递函数方框图化简，求闭环系统传递函数

　　（4）运用叠加原理求干扰作用下系统的输出和传递函数

　　（5）了解相似原理

　　2）熟练运用的定理、公式

　　牛顿定理（力学）、基尔霍夫电流、电压定律、直流电机方程，基本拉普拉斯变换与反变换公式（含三角函数的不要求）、传度函数求解及化简公式

　　3、时间响应

　　1）基本要求

　　（1）了解时间响应的组成、运用系统特征根分析系统稳定性

　　（2）了解一阶系统对典型输入信号的响应特点

　　（3）掌握典型二阶系统的特点，单位脉冲响应、单位阶跃响应曲线及意义

　　（4）能够求解二阶系统性能指标

　　（5）掌握系统稳态误差的概念及求解方法

　　（6）能够分析系统的输入、系统的结构及干扰对系统误差的影响

　　2）熟练运用的公式

　　典型一阶系统单位脉冲及阶跃响应计算公式；典型二阶欠阻尼系统单位脉冲及阶跃响应计算公式，性能指标计算公式；典型输入误差系数计算公式、终值定理及稳态误差计算

　　4、频率特性

　　1）基本要求

　　（1）掌握频率响应、频率特性的概念

　　（2）能够求求取系统的频率响应、频率特性

　　（3）掌握Nyquist图、Bode图的概念及特点

　　（4）能够绘制典型系统的Nyquist图、Bode

　　（5）了解最小相位系统与非最小相位系统的概念

　　2）熟练运用的公式

　　谐振频率及峰值计算公式、系统截止带宽计算公式

　　5、系统稳定性

　　1）基本要求

　　（1）掌握稳定性概念、系统稳定的条件

　　（2）掌握劳斯判据、Nyquist判据、Bode判据、相位裕度及幅值裕度的概念

　　（3）运用劳斯判据、Nyquist判据判断系统稳定性及极点的分布情况

　　（4）运用Bode判据判断系统的稳定性，求取系统的相位裕度和幅值裕度

　　2）熟练运用的公式

　　相位裕度、幅值裕度计算公式、劳斯判据公式

　　6、系统校正

　　1）基本要求

　　（1）了解系统性能指标、校正的概念

　　（2）掌握系统校正的方法

　　（3）能够进行相位滞后、相位超前串联校正分析

　　（4）掌握PID校正的概念、物理意义

　　1）熟练运用的公式

　　相位滞后、相位超前串联校正补偿器、PID校正控制器

　　7、线性离散系统

　　1）基本要求

　　（1）理解信号采样过程，掌握采样定理、D／A及A/D转换器功能及原理

　　（1）掌握Z变换与Z反变换的概念，能求解典型系统的脉冲传递函数

　　（2）了解线性离散系统稳定性概念、和稳定性条件

　　（3）掌握w变换，运用劳斯判据判断系统稳定性

　　2）熟练运用的公式

　　基本Z变换及Z反变换公式，W变换公式、脉冲传递函数公式

　　8、系统辨识初步

　　1）基本要求

　　（1）系统辨识概念

　　（2）能够利用频率特性建立系统模型

　　2）熟练运用的公式

　　Bode图绘制及计算分析