2014年天津大學機械學院博士研究生入學考試業(yè)務課程大綱

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    科目代碼:2201
    科目名稱:線性振動
    筆試部分
    一、考試的總體要求
    掌握單自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)和簡單彈性體的自由振動和受迫振動理論,重點掌握有關的基本概念和分析、計算方法。能用數(shù)值計算方法計算系統(tǒng)的固有頻率和振型,并能運用線性振動知識分析解決簡單的工程實際問題。
    二、考試的內(nèi)容及比例
    1.基本部分:(占試題80%)
    1)運用單自由度系統(tǒng)振動理論,分析求解自由振動、諧波激勵響應。
    2)求解單自由度系統(tǒng)對任意激勵的響應。
    3)建立多自由度系統(tǒng)的自由振動方程,求固有頻率、主振型及系統(tǒng)對初始條件的響應。
    4)多自由度系統(tǒng)的受迫振動分析,系統(tǒng)對任意激勵的響應。
    5)多自由度系統(tǒng)的數(shù)值計算方法,包括基頻估算的基本方法,如瑞利能量法、鄧克萊法,李茲法;迭代方法,如矩陣迭代法,子空間迭代法。
    2.提高部分:(占試題20%)
    1)彈性體的一維振動問題,如:簡單邊界條件下桿的縱向振動頻率方程,主陣型,正則陣型,受迫振動的求解;簡單邊界條件下梁的橫向振動固有頻率,主陣型等。主陣型的正交性。
    2)振動控制問題。振動控制的基本類型,力傳遞率,無阻尼線性減振器的工作原理,減振器參數(shù)的設計。
    三、試卷題型及比例
    計算分析題為主,論述題不超過總分的20%
    四、考試形式及時間
    筆試,三個小時。
    五、主要參考書目
    1.《工程振動理論與測試技術(shù)》劉習軍等主編,高等教育出版社
    2.《機械振動》,賈啟芬等譯,北京科學出版社
    3. 《機 械振動》上冊,清華大學固體力學組編,機械工業(yè)出版社
    天津大學博士研究生入學考試業(yè)務課程大綱
    科目代碼:2202
    科目名稱:彈性力學
    筆試部分
    一、考試的總體要求
    掌握彈性力學的基本理論與分析方法。主要內(nèi)容包括應變分析,應力分析,本構(gòu)關系,彈性理論的微分提法及一般原理,彈性力學平面問題與柱形桿扭轉(zhuǎn)問題,能量原理等。要求能運用彈性力學知識分析解決簡單的工程實際問題。
    二、考試的內(nèi)容及比例
    1.基本部分:(占試題80%)
    1)應力概念,應力狀態(tài)分析方法,平衡微分方程。
    2)應變概念,剛體轉(zhuǎn)動,應變狀態(tài)及應變協(xié)調(diào)方程。
    3)廣義胡克定律,應變能。
    4)彈性力學位移解法、應力解法、應力函數(shù)解法及一般原理。
    5)柱形桿的扭轉(zhuǎn)問題及一般彎曲問題。
    6)彈性力學平面問題,包括極坐標解法及直角坐標解法。
    7)能量原理基本概念,利用能量原理求近似解。
    2.提高部分:(占試題20%)
    1)綜合利用彈性力學知識解決具體問題。
    三、試卷題型及比例
    計算分析題為主,論述題不超過總分的20%
    四、考試形式及時間
    筆試,三個小時。
    五、主要參考書目
    1.《彈性理論基礎》(上、下冊)陸明萬、羅學富主編,清華大學出版社
    天津大學博士生入學考試業(yè)務課程大綱
    課程編號:2203
    課程名稱:流體力學
    考試的總體要求
    對流體力學的基本物理現(xiàn)象、基本概念和基本定律有正確的理解。
    對具體的流體問題能正確判斷流體及運動的基本類型,并正確運用基本定律建立相應的初邊值問題。
    掌握用解析方法求解流體力學問題的方法。
    考試的內(nèi)容及比例:(重點部分)
    第一部分流體力學基本概念
    1連續(xù)介質(zhì)假設及流體物理性質(zhì);2描述流體運動的兩種方法及隨體導數(shù);3流體微團運動分析;4作用于流體上的力。
    第二部分流體的平衡
    1流體平衡的基本方程及重力場中的流體平衡;2非慣性系中流體的相對平衡(1)勻加速直線運動相對平衡;(2)勻角速旋轉(zhuǎn)相對平衡;3均質(zhì)流體作用于固體表面力(1)作用于平壁面上的力;(2)作用于曲面壁面上的力。
    第三部分流體的基本方程組
    1連續(xù)性方程(1)積分形式(2)微分形式;2微分形式運動方程;3能量方程;
    4無粘性運動方程的積分(1)伯努里積分(2)拉格朗日積分;5動量方程及應用。
    第四部分流體的渦旋運動
    1渦旋運動基本概念;2渦旋運動的性質(zhì);3渦旋運動的產(chǎn)生、擴散。
    第五部分無粘性不可壓縮流體的無旋運動
    1無粘性不可壓縮流體無旋運動的速度勢函數(shù)及流函數(shù);2平面定常無旋運動的復勢;
    第六部分粘性不可壓縮流動基礎
    1粘性不可壓縮流動的基本方程組和一般性質(zhì);2層流流動的精確解(1)兩平行平板間的粘性流動;(2)無限長直圓管中的粘性流動;(3)兩同心旋轉(zhuǎn)圓柱間的定常流動;3邊界層基本概念;4普朗特邊界層方程及應用;5定常平面層流邊界層的動量積分關系式。
    第七部分氣體動力學初步
    1無粘性可壓縮流體運動方程組;2小擾動在可壓縮流體中的傳播(1)聲速(2)馬赫數(shù);3伯努利方程和氣體動力學函數(shù)(1)無粘性可壓縮流體定常等熵流動的伯努利方程;(2)一維等熵關系式;4一維定常等熵管流;5正激波(靜止正激波)。
    試卷題型及比例
    (1)填空題(2)單項選擇題(3)判斷題(4)名詞解釋(5)問答題(6)方程推導(7)計算題(8)證明題。
    考試形式
    考試形式:筆試。
    主要參考教材(參考書目)
    1.流體力學(上、下)(吳望一著北京大學出版社)
    2.流體力學(上、下)(周光炯等著高等教育出版社)
    天津大學博士生入學考試業(yè)務課程大綱
    課程編號:2204
    課程名稱:機械振動
    一、考試的總體要求
    本課程主要考察學生掌握機械振動基本概念、理論和方法的掌握程度。要求學生熟練掌握機械振動的基本概念、以及一般理論和分析方法等。
    二、考試內(nèi)容
    應考范圍包括:機械振動基本概念,單自由度系統(tǒng)振動、兩自由度系統(tǒng)振動個多自由度系統(tǒng)振動的一般理論和分析方法,弦、桿和梁等連續(xù)體振動的一般理論和分析方法。
    三、試卷題型及比例
    選擇題和簡答題(20%),計算題(80%)。
    四、考試形式及時間
    筆試,考試時間為三小時(滿分100)。
    五、主要參考教材
    鄭兆昌,機械振動,北京,機械工業(yè)出版社,1980
    賈啟芬,劉習軍,機械振動,北京,科學出版社,2007
    天津大學博士研究生入學考試業(yè)務課考試大綱
    課程編號:2205
    課程名稱:現(xiàn)代設計方法
    一、考試的總體要求
    本門課程主要考察學生對現(xiàn)代設計方法基本概念、基本理論和方法的掌握程度。要求掌握優(yōu)化設計的原理與方法,了解有限元法、設計方法學和機械可靠性設計的一般概念、原理與方法等內(nèi)容。
    二、考試內(nèi)容:
    一維、多維無約束及多維約束優(yōu)化的概念、原理、模型及求解算法,多維約束優(yōu)化K-T條件;彈性力學應力、位移、應變的概念及虛功原理,平面問題三角形單元與等參數(shù)及有限元剛度方程,有限元分析的過程與步驟;設計方法學和機械可靠性設計的一般概念。
    三、試卷題型及比例
    簡答題約占60%,計算題約占40%。
    四、考試形式及時間
    考試形式為筆試??荚嚂r間為3小時。
    五、主要參考教材(參考書目)
    1、現(xiàn)代設計方法及其應用(第二版),張連洪主編,天津大學出版社,2013
    2、現(xiàn)代設計方法,王鳳岐主編,天津大學出版社
    3、機械優(yōu)化設計,孫靖民等主編,機械工業(yè)出版社
    天津大學博士研究生入學考試業(yè)務課考試大綱
    課程編號: 2206
    課程名稱:高等熱力學
    一、考試的總體要求
    本門課程主要考查考生對熱力學基本原理的理解和掌握程度,以及運用熱力學基本原理及有關理論解決和分析問題的能力。因本學科分設在機械學院和環(huán)境學院,考慮招生方向的不同,考試大綱有公共部分(60%)和選擇部分(40%)。
    二、考試的內(nèi)容及比例
    一、公共考題部分
    熱力學分析(60分)
    溫度和熱力學第零定律
    能和熱力學第一定律,開口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流及非穩(wěn)態(tài)流動
    熵和熱力學第二定律,閉口和開口系統(tǒng)的熵方程,熱力系統(tǒng)的可逆功,可用能(exergy)分析
    熱力學狀態(tài)方程式基本類型,相平衡與溶液
    循環(huán)分析
    二、選擇考題部分(40分)
    1、可逆過程熱力學與耗散結(jié)構(gòu)(20分)
    不可逆過程熱力學,唯象定律,昂色格倒易關系,最小熵產(chǎn)原理
    貝納德對流及自組織現(xiàn)象,耗散結(jié)構(gòu)要點
    2、能源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展(20分)
    熱力學與環(huán)境,最高燃燒溫度,能源分析
    三、考試的題型及比例
    基本概念和原理部分約占60%,工程或?qū)嶋H問題約占20%,理解和分析約占20%。
    四、考試形式及時間
    考試形式為筆試,考試時間為3小時
    五、主要參考書目
    1、熱力學分析,朱明善,陳宏芳,高等教育出版社
    2、不可逆過程熱力學原理及工程應用,楊東華,科學出版社
    3、FUNDMNTALS OF ENGINEEANG THERMODYNAMICS, 2nd edition, John R. Howell, Richard O. Buckius, McGraw-Hill, Inc. New York, 1992,
    4、高等工程熱力學,蘇長遜等著,高等教育出版社
    天津大學博士研究生入學考試業(yè)務課考試大綱
    課程編號:2207
    課程名稱:高等內(nèi)燃機原理
    一、考試的總體要求
    本門課程主要考查考生對熱力學、力學和內(nèi)燃機原理等基礎理論的理解和掌握程度,以及運用基礎理論知識理論解決和分析問題的能力,科學思想方法和科學歸納的能力。考題主要是通過考察考生在攻讀碩士論文或相當?shù)目蒲泄ぷ鞯倪^程中科研能力,判斷考生掌握基礎理論的程度和科研工作能力。
    二、考試的內(nèi)容及比例
    一、考生對所從事的研究領域國內(nèi)外科學和技術(shù)發(fā)展的掌握和歸納分析能力(25分)
    1、所從事的研究工作的目標的確定
    2、其科學和技術(shù)意義
    3、面臨的科學和技術(shù)問題
    二、研究工作技術(shù)路線的確定(25分)
    1、科學或技術(shù)問題的分解
    2、實驗或技術(shù)方法的研究
    3、研究工作的步驟
    4、研究工作的規(guī)劃和諧調(diào)
    三、研究工作成果的歸納(25分)
    1、成果的歸納
    2、創(chuàng)新點的陳述和說明
    四、科技寫作的能力(25分)
    1、摘要的寫作
    2、英文摘要的寫作
    3、科技寫作的段落選摘
    三、考試的題型及比例
    陳述與分析
    四、考試形式及時間
    考試形式為筆試,考試時間為3小時
    五、主要參考書目
    1、大學和研究生的主要課程
    2、科學方法論相關書籍
    天津大學博士研究生入學考試業(yè)務課考試大綱
    課程編號:3001
    課程名稱:專業(yè)基礎綜合
    考試形式及內(nèi)容:
    面試(20分鐘講解, 10分鐘提問), 100分制。采用PPT展示考生申請材料(碩士論文或某一科研項目)主要內(nèi)容,復試小組將根據(jù)展示內(nèi)容和考生申請階段提交的材料進行提問,給出初試成績。
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