2020 年硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称：理论力学
考试时间：180 分钟，满分：150 分
一、考试要求：
1、考生凭准考证和身份证参加考试；
2、考试为闭卷考试，除必要的文具（答题用笔和计算器）外，不得携带任 何书籍和资料（包括电子辞典）；
3、采用蓝色或黑色圆珠笔、钢笔或签字笔答题，铅笔或红色笔答题无效；
4、答案一律写在答题纸上，写在试题纸上无效。
二、考试内容
1、静力学基本概念和力系简化理论
(1) 静力学基本概念、静力学公理；偶和力偶矩、力矩。
(2) 力系简化，力系简化结果的讨论，合力矩定理。
2、约束与受力分析 约束、约束反力，约束的基本类型；离体与受力图。
3、平衡条件及平衡方程 力系平衡条件和平衡方程；定和静不定的概念，物体系统的平衡。
4、工程中的静力学问题
(1) 平面桁架基本假设及内力计算。
(2) 滑动摩擦定律、摩擦角，自锁现象，动摩阻的概念；虑摩擦时物体系统的平衡问题。
5、点的运动学 描述点的运动的矢径法、直角坐标法、自然坐标法；点的速度和加速度的矢量形式、直角坐标表达式、自然坐标表达式。
6、刚体的基本运动 刚体的平动特征；定轴转动刚体的转动方程，角速度、角加速度；定轴转动刚体上任一点的速度和加速度；定轴轮系的传动比。
7、点的合成运动 动参考系和静参考系，运动的分解与合成的基本概念；速度合成定理；牵连运动为平动、定轴转动时点的加速度合成定理；科氏加速度。
8、刚体平面运动 刚体平面运动分解为平动和转动；基点法、速度投影定理、速度瞬心法求平面图形内各点的速度；基点法求平面图形内各点的加速度。
9、动力学基本定律 动力学基本定律；质点运动微分方程。
10、动量定理 质点系的动量、力的冲量；质点系的动量定理、质心运动定理。
11、动量矩定理
(1) 质点和质点系的动量矩；转动惯量，平行移轴定理；质点和质点系的动 量矩定理以及守恒；刚体绕固定轴转动的微分方程。
(2) 相对质心动量矩定理；刚体平面运动微分方程。
12、动能定理 质点系和刚体的动能。力的功；质点系的动能定理；功率、功率方程；势能，机械能守恒；动力学普遍定理综合应用。
13、达朗伯尔原理 惯性力的概念；达朗伯尔原理；平动、定轴转动和平面运动刚体的惯性力系简化的主矢和主矩；静平衡和动平衡的概念。
14、虚位移原理 约束的分类和约束方程；自由度，虚位移，理想约束。虚位移原理；以广义坐标表示的质点系平衡条件。
15、动力学普遍方程和拉格朗日方程。
三、主要参考书目：
《理论力学》(第二版)刘延强主编，石油大学出版社，2006 年版。
考试科目名称：工程热力学
考试时间：180 分钟，满分：150 分
一、考试要求：
掌握工程热力学的基本概念和基本定律，能够正确运用能量转换规律和有效 利用能量的基本知识分析热工过程，应用工程热力学原理分析、解决实际工程问 题。
二、考试内容：
1．基本概念
（1）工质、热源、热力系统
（2）平衡状态及状态参数、状态方程式
（3）过程、热力循环、热量、功
2．热力学第一定律
（1）热力学能、焓与热力学第一定律
（2）开口系统能量方程
（3）充放气过程分析计算
3．理想气体
（1）理想气体的比热容、热力学能、焓和熵
（2）理想气体混合物的热力性质
4．理想气体的热力过程
（1）定容、定压、定温、绝热四个基本热力过程
（2）多变过程的分析计算，多变过程在 p-v 图及 T-s 图上的表示
5．热力学第二定律
（1）热力学第二定律
（2）可逆循环及分析计算，卡诺循环及卡诺定理
（3）熵函数及克劳修斯关系式，孤立系统的熵增原理
（4）火用、热量火用，孤立系统熵增与作功能力损失
6．水蒸汽
（1）饱和状态，饱和温度与饱和压力关系
（2）水和水蒸汽状态参数及图表
（3）水蒸汽的基本热力过程
7．气体和蒸汽的流动
（1）稳定流动的基本方程式
（2）马赫数、使流动改变的条件
（3）喷管类型与喷管的计算
（4）绝热节流过程
8．动力循环与压气机
（1）活塞式压气机的工作原理及耗功，余隙容积的影响，多级压缩与级间 冷却
（2）内燃机理想循环、燃气轮机循环、郎肯循环、制冷与热泵循环
9．湿空气
（1）湿空气的概念、绝对湿度、相对湿度和含湿量
（2）湿空气的状态参数、湿空气的焓—湿图
10．制冷循环
（1）逆向卡诺循环、制冷系数
（2）空气压缩制冷循环、蒸汽压缩制冷循环
三、参考书目
1．沈维道，童钧耕. 工程热力学（第四版），高等教育出版社，2007 年。
考试科目名称：材料科学基础
考试时间：180 分钟，满分：150 分
一、考试要求：
1. 掌握材料科学的基本概念，理解材料的成分、组织结构、制备工艺与材 料性能和应用之间的关系；
2. 掌握材料科学的基础理论，主要包括晶体学基础、材料的微观结构、晶 体缺陷、固态扩散理论、材料的形变与再结晶、相平衡与相图、材料的亚稳态及 固态相变亚稳相；
3. 了解材料科学基础的实验方法与技术以及材料科学基础理论的应用，熟 悉材料的强韧化原理及常用措施。
二、考试内容：
1. 材料的结构
（1）原子间的键合：金属键、离子键、共价键、范德瓦耳斯力、氢键；
（2）晶体学基础：空间点阵和晶胞、晶向指数和晶面指数，三种典型的金 属晶体结构，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性；
（3）合金相结构：固溶体、中间相。
2. 晶体缺陷
（1）点缺陷：点缺陷的形成、点缺陷的平衡浓度、点缺陷的运动；
（2）线缺陷：位错的基本类型和特征、伯氏矢量，位错的运动与交互作用， 位错的应力场和应变能，位错的生成和增殖，实际晶体结构中的位错；
（3）面缺陷：晶界和亚晶界，孪晶界，相界。
3. 固体中原子的运动
（1）扩散定律：菲克第一定律、菲克第二定律，扩散系数，置换型固溶体 中的扩散和柯肯达尔效应；
（2）扩散的热力学解释，扩散机制；
（3）影响扩散的因素，反应扩散。
4. 材料的形变与再结晶
（1）弹性变形：弹性变形的特征、弹性模量，弹性的不完整性，黏弹性；
（2）晶体的塑性变形：单晶体的塑性变形，多晶体的塑性变形，合金的塑性变形，塑性变形对材料组织与性能的影响；
（3）回复和再结晶：冷变形金属在加热时的组织与性能变化，回复、再结 晶、晶粒长大，再结晶退火后的组织，
（4）热变形：动态回复与动态再结晶，热加工对组织性能的影响，蠕变， 超塑性。
5. 材料的凝固与相图
（1）纯晶体的凝固：相平衡条件和相律，晶体凝固的热力学条件，均匀形 核、非均匀形核，晶体长大，结晶动力学及凝固组织，多种生长机制和凝固理论的应用；
（2）相图的热力学：相图的表示和测定方法，固溶体的自由能-成分曲线、 多相平衡的公切线原理、混合物的自由能和杠杆法则；
（3）二元相图：二元相图的几何规律，匀晶、共晶、包晶相图和其它类型 二元相图的分析，复杂二元相图的分析，溶混间隙相图、调幅分解，铁碳相图分 析，根据相图推测合金的性能，固溶体的凝固理论、共晶凝固理论、合金铸锭(件) 的组织与缺陷；
（4）三元相图：三元相图成分表示方法、三元相图的截面图和投影图、三 元相图中的杠杆定律及重心定律，固态互不溶解的三元共晶相图。
6. 材料的亚稳态及相变理论
（1）纳米晶、非晶、准晶态材料的组织结构和性能；
（2）固态相变形成的亚稳相：固溶体脱溶分解产物，马氏体转变，贝氏体 转变；
（3）材料强韧化基本原理和常用方法。
三、参考书目
《材料科学基础》（第三版），胡赓祥、蔡珣、戎咏华主编，上海交通大学 出版社，2017.
考试科目名称：电路
考试时间：180 分钟，满分：150 分
一、考试要求
重点考察考生对电路分析基本理论和基本方法的掌握和综合运用能力。要求考生熟练掌握和运用重要公式及定理、定义。试题要求有概念题、计算题和综合题型，试题所覆盖知识 面要求广泛。考生考试时可以使用具有基本科学计算功能的计算器和刻度直尺。
二、考试内容
1. 电路模型和电路定律：重点掌握基尔霍夫定律和电阻、电容、电感、独立电源与受控 电源的伏安关系及功率、能量关系。
2. 电阻电路的等效变换：重点掌握等效变换的概念；熟悉掌握电阻的串联、并 联和串 并联及输入电阻的计算；熟悉掌握电源的等效变换。
3. 电阻电路的一般分析方法：重点掌握有关独立变量的选取及独立方程的概 念；熟练 掌握电路分析的节点法、网孔法和回路法。
4. 电路定理：熟练掌握叠加定理、戴维南定理和诺顿定理；掌握替代定理、特 勒根定 理和互易定理。
5. 储能元件：熟练掌握电容、电感元件的概念及其串、并联计算问题。
6. 一阶电路和二阶电路的时域分析：熟练掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应和全 响应的概念及求解方法；熟练掌握一阶电路的阶跃响应和冲激响应的求解方法。 熟练掌握二阶电路的零输入响应的求解方法；掌握二阶电路的零状态响应和阶跃 响应的求解方法。
7. 相量法：重点掌握相量法的基本概念；重点掌握电路定律的相量形式。
8. 正弦电流电路的分析：重点掌握正弦电流电路的阻抗和导纳、平均功率、无功功率、 视在功率和复功率的概念；熟练掌握正弦稳态电路的相量分析法；掌握正弦稳态 电路的相量图分析法；重点掌握正弦电流电路的谐振概念；掌握有关最大功率传 输的概念。
9. 具有耦合电感的电路：重点掌握耦合电感的伏安关系和同名端的概念；熟练掌握具有 耦合电感、空心变压器和理想变压器电路的分析计算。
10. 电路的频率响应：重点掌握 RLC 串、并联电路的谐振概念、电路特点以及计算问题。
11. 三相电路：重点掌握三相电源、相序、电压和电流的相值与线值的关系等概念；熟 练掌握对称与不对称三相电路的分析计算；掌握三相电路功率的测量与计算。
12. 非正弦周期电流电路和信号的频谱：掌握周期信号的傅里叶级数形式；了解信号的 频谱；掌握周期电流的有效值、平均值、平均功率的计算；掌握非正弦周期电流电路的分析计算。
13. 线性动态电路的复频域分析：重点掌握拉普拉斯变换的基本性质和一些常用信号的 拉氏变换；重点掌握拉普拉斯变换反变换；熟练掌握线性电路的拉氏分析法。掌 握网络函数的性质以及网络函数极点和零点的概念；了解零、极点的分布对时域 响应和频率特性的影响。
14. 电路方程的矩阵形式：重点掌握有关关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵的概念；熟练 掌握节点电压方程、回路电流方程和割集电压方程的矩阵形式。掌握电路的状态 方程。
15. 二端口网络：熟练掌握二端口 Y、Z、T、H 等参数矩阵及它们之间的相互关系；掌握 转移函数和 T 型及 Π 型等效电路；掌握二端口网络的联接。
16. 非线性电阻电路：掌握非线性电阻元件及它们的串联和并联；掌握非线性电阻电路 的分段线性化方法和小信号分析法。
17. 均匀传输线：熟练掌握均匀传输线方程及其参数；熟练掌握无损耗传输线的求解。
三、参考书目
1、《电路》邱关源主编，高等教育出版社，2006 年第五版
2、《高等电路分析》，马文忠主编，中国石油大学出版社，2011 年
