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力学研究所2026年秋季入学普博招考博士专业笔试考试大纲及参考书目

发布日期:2026-03-18

力学研究所2026年秋季入学普博招考博士实行申请-考核制。专业笔试要求:弹性力学、流体力学、数学综合、材料综合、生物综合(五选一),考试时间3小时,满分为100分,60分及格,闭卷考试,笔试成绩不及格不予录取。

一、弹性力学

(一)重点考查内容

1.基本概念:张量,向量,不变量,位移,应变(正应变,剪应变,热应变,主应变,应变定义等),应力(正应力,剪应力,热应力及其产生的机理,主应力,最大剪应力,应力椭球,静水应力,偏应力,应力定义等),面力,体力,应力/应变坐标变换,应力函数,莫尔圆,几何方程,相容性条件/应变协调方程,本构关系/应力-应变关系,各向同性,各向异性,应变能,余能,虚功原理,最小势能原理,卡斯蒂利亚诺定理,变分法,平衡方程,圣维南原理,边界条件,连续介质模型,弹性力学和材料力学的异同之处。

2.弹性力学问题求解:三维弹性力学问题,二维弹性力学问题,一维弹性力学问题,热应力问题,平衡方程在直角坐标系和曲线坐标系(柱坐标和球坐标)下的表达形式,轴对称问题,球对称问题,弹性半空间/半无限体表面受力问题(Boussinesq问题),弹性接触问题(Hertz问题),各类结构的(如杆,直梁,曲梁(拱),直板,弯板(壳),开口/闭口管,螺旋弹簧等)的拉伸/压缩,弯曲和扭转的分析,带孔洞结构的应力集中问题,楔形体受力问题,薄/厚壁圆柱结构的受压分析,各类结构热应力问题,各种求解方法(级数,复变函数,应力函数和能量法等)。

(二)参考书目:

1.S.P.TimoshenkoandJ.N.Goodier,TheoryofElasticity,3rdedition,McGraw-Hill,NewYork,1970(S.P.铁摩辛柯、J.N.古地尔著;徐芝纶译,弹性理论,高等教育出版社,2013)。

二、流体力学

(一)重点考查内容

1.流体的物理性质:连续介质假设及其适用范围,流体的输运性质和表面张力等。

2.流体运动学:流体运动的描述方法,物质导数与局部导数,迹线、流线和脉线,速度场分解等。

3.流体动力学:雷诺输运定理,N-S方程组及其定解条件,量纲分析与流动相似理论,常见无量纲量及其物理意义等。

4.流体静力学:流体静力学规律,阿基米德定律,气体和旋转液体的平衡等。

5.无粘流动的一般理论:控制方程,伯努利方程、拉格朗日积分和动量定理及其应用等。

6.理想不可压缩流体的无旋流动:流动性质、控制方程及定解条件,平面定常无旋流动势函数、流函数及复速度势,基本流动及其叠加,圆柱绕流和圆球绕流,翼型的升力和升力矩等。

7.液体表面波:小振幅水波的控制方程及定解条件,平面波的相速度、群速度及色散关系,水波的能量传输,速度场与压力场,分层流体的波动等。

8.旋涡:涡量动力学方程,涡量的产生,涡量场特性,典型旋涡模型等。

9.粘性不可压缩流动:基本方程和边界条件,定常和非定常的平行剪切流动,小雷诺数粘性流动,平板层流边界层概念及方程,湍流和转捩的基本概念,雷诺方程,平板湍流边界层概念等。

10.气体动力学:无粘可压缩流动方程组,声速和马赫数,膨胀波、弱压缩波和激波的特性及理论,亚、跨、超和高超声速流动特性,一维和准一维等熵流,拉瓦尔喷管流动特征等。

(二)参考书目

1.《流体力学》张兆顺、崔桂香编著,清华大学出版社,2015年版。

三、数学综合

(一)重点考查内容

1.复变函数的导数:柯西-黎曼公式

2.复变函数的积分:柯西定理;柯西公式

3.复变函数的幂级数展开:泰勒级数展开;解析延拓;洛朗级数展开;孤立奇点分类

4.复变函数的留数定理:留数定理;应用留数定理计算实变函数定积分

5.傅立叶变换

6.拉普拉斯变换

7.数学物理方程的定解问题:方程分类;定解条件;达朗贝尔公式

8.分离变量法

9.二阶常微分方程级数解法的本征值问题

10.格林函数法

11.积分变换法

12.保角变换法

(二)参考书目

1.《数学物理方法》梁昆淼(第五版)高等教育出版社。

四、材料综合

(一)重点考查内容

1.金属晶体结构。重点内容:晶面和晶向指数标定(三轴/四轴坐标系),晶体的对称性(宏微观对称元素和操作),三种常见金属晶体结构(晶胞原子数,配位数,密度,致密度,面密度,线密度,晶体密排面,晶体密排方向,八面体间隙,四面体间隙,原子半径,间隙半径),金属固溶体类型与结构特征。

2.二元相图。重点内容:相平衡与相律;杠杆定律;二元铁碳相图的分析和应用,主要包括凝固过程分析,相/组织组成物及其计算;

3.原子扩散。重点内容:扩散的基本概念与分类,扩散第一/第二定律,扩散定律,扩散方程的解和应用,柯肯达尔效应与互扩散,反应扩散,间隙与空位扩散机制,扩散系数的物理意义,影响扩散的主要因素。

4.金属材料的晶体缺陷。重点内容:点缺陷的类型和平衡浓度;位错的物理意义与伯氏矢量;位错的能量,弹性性质;位错的受力与运动;位错的形成与增殖;实际晶体(FCC)中的位错特征和位错反应;晶界的特征与作用;孪晶的晶体学特征。

5.金属材料的塑性变形。重点内容:位错滑移与孪生变形的位错晶体学分析;位错滑移的微观机制;多晶体塑性变形;拉伸应力应变关系和加工硬化理论;典型强化机制及其位错机理;冷变形后组织结构和力学性能的变化。

6.回复与再结晶。重点内容:回复与再结晶机制;位错行为;回复与再结晶过程的微结构演化与力学性能变化。

(二)参考书目

1.《材料科学基础》第二版,余永宁,高等教育出版社。

五、生物综合

(一)重点考查内容

1.全面系统地掌握细胞生物学的基本概念、基本理论和研究方法,包括(但不限于)细胞的基本结构与功能,细胞质膜的结构、成分、特征与功能,线粒体与氧化磷酸化,叶绿体与光合作用,细胞骨架的结构特征、组装过程与运动功能,细胞核的结构与功能,染色体与染色质,细胞信号转导与关键信号通路,细胞增殖、分裂、分化、衰老与死亡,干细胞、类器官与器官芯片,细胞连接、粘附分子与细胞外基质等。

2.要求考生能熟练运用细胞生物学知识分析生物学的基本问题,了解细胞生物学的最新进展。

(二)参考书目

1.《细胞生物学》,第5版,丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国主编,高等教育出版社,2020年5月。



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