湖南文理學(xué)院教務(wù)處

1、湖南文理學(xué)院教務(wù)處教務(wù) 201409 號關(guān)于舉辦湖南文理學(xué)院 2014 年大學(xué)生力學(xué)競賽的通知各學(xué)院：為進(jìn)一步推進(jìn)力學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)改革，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性， 培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力，經(jīng)研究決定于5 月 20日舉辦湖南文理學(xué)院2014 年大學(xué)生力學(xué)競賽。本次競賽由學(xué)校主辦，土木建筑工程學(xué)院、機(jī)械工程學(xué)院承辦?，F(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下：一、參賽對象全校一、二、三年級理工科相關(guān)專業(yè)（土木工程、機(jī)械制造及其自動化、機(jī)械電子工程、物理學(xué)、材料科學(xué)與工程專業(yè)）學(xué)過理論力學(xué)和材料力學(xué)課程的在校學(xué)生均可報名參賽，前期已經(jīng)報名參加力學(xué)競賽培訓(xùn)的學(xué)生必須參賽。二、競賽內(nèi)容與方式力學(xué)競賽的基礎(chǔ)知識覆蓋理論力學(xué)與材料

2、力學(xué)兩門課程的理論和實(shí)驗(yàn)，著重考核靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識、分析和解決問題的能力。 考試范圍請見“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽考試范圍參考”（附件 1），競賽題型和難易程度請參考樣題（附件2）。競賽采用閉卷筆試方式，理論力學(xué)和材料力學(xué)綜合為一套試卷。以往各屆競賽試題及答案請登陸全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽網(wǎng)站http ：。三、競賽時間與地點(diǎn)競賽時間為5 月 20 日（周二） 14:00 17:00 ，考點(diǎn)安排在 T3 教學(xué)樓，具體考場另行通知。四、競賽報名本次力學(xué)競賽以學(xué)院為單位統(tǒng)一報名，報名截止時間為2014 年 5 月 15 日。請各學(xué)院教務(wù)辦及時將報名匯總表發(fā)送至大賽專用郵箱。五、獎勵1、本次競賽設(shè)立一

3、、二、三等獎及優(yōu)勝獎各若干名。等級獎獲獎選手將獲得0.5-2 學(xué)分創(chuàng)新學(xué)分。2、學(xué)校將從獲獎選手中選撥成績優(yōu)異的學(xué)生進(jìn)行賽前集訓(xùn)，并代表學(xué)校參加2014 年湖南省大學(xué)生力學(xué)競賽。代表學(xué)校參加湖南省大學(xué)生力學(xué)競賽的選手，將根據(jù)獲獎情況對本學(xué)期所有課程期末考試成績給予1.5-1.8系數(shù)獎勵（ 90分封頂），免修或認(rèn)定校選課或?qū)I(yè)任選課4-8 學(xué)分，同時，學(xué)校還將給予一定物質(zhì)獎勵。六、工作要求各相關(guān)學(xué)院應(yīng)高度重視本次力學(xué)競賽，要指定專人負(fù)責(zé)，廣泛宣傳發(fā)動，激勵學(xué)生踴躍參賽，并以此為契機(jī)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，積極參加各類學(xué)科競賽。未盡事宜另行通知。附件 1：全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽考試范圍附件 2

4、：第八屆省大學(xué)生力學(xué)競賽樣題附件 3：湖南文理學(xué)院2014 年大學(xué)生力學(xué)競賽報名表教務(wù)處土木建筑工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院二一四年三月二十六日附件 1：全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽考試范圍（參考）理論力學(xué)一、基本部分( 一)靜力學(xué)(1)掌握力、 力矩和力系的基本概念及其性質(zhì)。能熟練地計(jì)算力的投影、力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩。(2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性質(zhì)。能熟練地計(jì)算力偶矩及其投影。(3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)。掌握匯交力系、平行力系與一般力系的簡化方法、 熟悉簡化結(jié)果。 能熟練地計(jì)算各類力系的主矢和主矩。 掌握重心的概念及其位置計(jì)算的方法。(4) 掌握約束的概念及各種

5、常見理想約束力的性質(zhì)。能熟練地畫出單個剛體及剛體系受力圖。(5) 掌握各種力系的平衡條件和平衡方程。能熟練地求解單個剛體和簡單剛體系的平衡問題。(6) 掌握滑動摩擦力和摩擦角的概念。會求解考慮滑動摩擦?xí)r單個剛體和簡單平面剛體系的平衡問題。( 二) 運(yùn)動學(xué)(1) 掌握描述點(diǎn)運(yùn)動的矢量法、直角坐標(biāo)法和自然坐標(biāo)法，會求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，并能熟練地求解點(diǎn)的速度和加速度。(2) 掌握剛體平移和定軸轉(zhuǎn)動的概念及其運(yùn)動特征、定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點(diǎn)速度和加速度的矢量表示法。 能熟練求解定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、 角加速度以及剛體上各點(diǎn)的速度和加速度。(3) 掌握點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動的基本概念， 掌握并能應(yīng)用點(diǎn)的速度合成定理和加速

6、度合成定理。(4) 掌握剛體平面運(yùn)動的概念及其描述，掌握平面運(yùn)動剛體速度瞬心的概念。能熟練求解平面運(yùn)動剛體的角速度與角加速度以及剛體上各點(diǎn)的速度和加速度。( 三) 動力學(xué)(1) 掌握建立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程的方法。了解兩類動力學(xué)基本問題的求解方法。(2) 掌握剛體轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算。了解剛體慣性積和慣性主軸的概念。(3) 能熟練計(jì)算質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動量、動量矩和動能；并能熟練計(jì)算力的沖量（矩），力的功和勢能。(4) 掌握動力學(xué)普遍定理 ( 包括動量定理、 質(zhì)心運(yùn)動定理、 對固定點(diǎn)和質(zhì)心的動量矩定理、動能定理 ) 及相應(yīng)的守恒定理，并會綜合應(yīng)用。(5) 掌握建立剛體平面運(yùn)動動力學(xué)方程的方法。了解其兩類動

7、力學(xué)基本問題的求解方法。(6) 掌握達(dá)朗貝爾慣性力的概念，掌握平面運(yùn)動剛體達(dá)朗貝爾慣性力系的簡化。掌握質(zhì)點(diǎn)系達(dá)朗貝爾原理 ( 動靜法 ) ，并會綜合應(yīng)用。了解定軸轉(zhuǎn)動剛體靜平衡與動平衡的概念。二、專題部分( 一 )虛位移原理掌握虛位移、虛功的概念；掌握質(zhì)點(diǎn)系的自由度、廣義坐標(biāo)的概念；會應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)系虛位移原理。( 二)碰撞問題(1) 掌握碰撞問題的特征及其簡化條件。掌握恢復(fù)因數(shù)概念(2) 會求解兩物體對心碰撞以及定軸轉(zhuǎn)動剛體和平面運(yùn)動剛體的碰撞問題。材料力學(xué)一、基礎(chǔ)部分(1) 材料力學(xué)的任務(wù)、 同相關(guān)學(xué)科的關(guān)系， 變形固體的基本假設(shè)、截面法和內(nèi)力、應(yīng)力、變形、應(yīng)變。(2) 軸力與軸力圖，直桿橫截面

8、及斜截面的應(yīng)力，圣維南原理，應(yīng)力集中的概念。(3) 材料拉伸及壓縮時的力學(xué)性能，胡克定律，彈性模量，泊松比，應(yīng)力- 應(yīng)變曲線。(4) 拉壓桿強(qiáng)度條件，安全因數(shù)及許用應(yīng)力的確定。(5) 拉壓桿變形，簡單拉壓靜不定問題。(6) 剪切及擠壓的概念和實(shí)用計(jì)算。(7) 扭矩及扭矩圖，切應(yīng)力互等定理，剪切胡克定律，圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與變形，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度條件。(8) 靜矩與形心，截面二次矩，平行移軸公式。(9) 平面彎曲的內(nèi)力，剪力、彎矩方程，剪力、彎矩圖，利用微分關(guān)系畫梁的剪力、彎矩圖。(10) 曲正應(yīng)力及其強(qiáng)度條件，提高彎曲強(qiáng)度的措施。(11) 撓曲軸及其近似微分方程， 積分法求梁的位移， 梁的剛度校核，

9、 提高梁彎曲剛度的措施。(12) 應(yīng)力狀態(tài)的概念，平面應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力分析的解析法及圖解法。(13) 強(qiáng)度理論的概念，破壞形式的分析，四個經(jīng)典強(qiáng)度理論。(14) 組合變形下桿件的強(qiáng)度計(jì)算。(15) 壓桿穩(wěn)定的概念，臨界荷載的歐拉公式，臨界應(yīng)力，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。(16) 疲勞破壞的概念，影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素，提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施。(17) 拉伸與壓縮實(shí)驗(yàn)，彈性模量或泊松比的測定，彎曲正應(yīng)力測定。二、專題部分(1) 桿件應(yīng)變能計(jì)算，莫爾定理及其應(yīng)用。(2) 簡單動載荷問題。(3) 材料力學(xué)若干專題實(shí)驗(yàn)。全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽組委會附件 2：第八屆省大學(xué)生力學(xué)競賽樣題（競賽時間：1 0

10、 分鐘）試題類型題號一理論力學(xué)二材料力學(xué)三四總分得分評卷人試題類型中加粗選項(xiàng)為該生的參賽類型，兩項(xiàng)均加粗代表參加綜合競賽；請將答案寫在相應(yīng)橫線上，答案正確給全分，答案不正確給零分。理論力學(xué)部分一、如圖所示，邊長為a，b，c 的長方體，頂點(diǎn)A 和 C 處分別作用有大小均為 P 的力 F1和 F2，(1) 力 F2對AD1 軸的力矩大小為，(2) 力 F1 和 F 2 所構(gòu)成的力螺旋中的力偶矩矢大小為。zyD1C12r2rF1BO1A1B1F2ACDMcb30orO245oAaBxC題一圖題二圖二、如圖所示，半徑為r的圓輪和邊長為2r的方塊用一根輕質(zhì)桿OO 鉸接12圓心和方塊中心，兩者重量均為G，

11、方塊置于水平傾角為45o 的斜面上，圓輪置于水平面上， 在圓輪上作用一個力偶矩為M，順時針轉(zhuǎn)向的力偶， 已知桿與水平面夾角為 30o，兩接觸面的滑動摩擦系數(shù)均為，試求該系統(tǒng)可能出現(xiàn)的臨界平衡狀態(tài)，并求出每一狀態(tài)摩擦因數(shù)滿足的條件以及相應(yīng)力偶矩M 的大小。（本題20 分）材料力學(xué)部分三、如圖所示矩形截面簡支梁，跨長為l ，橫截面寬為b ，高為 h . 現(xiàn)將其沿水平面剖成高為h 6 、 h 3 、 h 2 的三層，并光滑地疊合在一起，跨中作用集中力 P ，已知材料的彈性模量為E ，拉、壓許用應(yīng)力均為 ，則疊合梁的最大允許載荷Pmax.試求第二層梁的跨中彎矩M 2。Ph 612hh 3A3Bh 2l 2bl題三圖四、如圖所示 A 、 B 兩點(diǎn)之間原來水平地拉著一根直徑 d1mm 的鋼絲，若在鋼絲中點(diǎn) C 施加一豎直載荷 P ，并已