2017年同济大学机械与能源工程学院硕士研究生考试大纲

科目代码

科目名称

考试大纲

812

机械设计

一、考试总体要求

1.要求考生掌握通用机械零部件工作能力设计和结构设计的基本知识、基本理论与基本方法。

2.要求考生具有运用上述基本知识、基本理论与基本方法解决实际问题的能力。

二、考试内容及范围

1.掌握机械设计的基本原则及机械零件强度。

2.了解螺纹联接的类型，主要参数，应用场合及螺纹联接的预紧与防松目的和方法；掌握螺栓联接的受力分析和强度计算方法；了解提高螺栓联接强度的措施。

3.了解键联接的工作原理，特点及应用范围，了解联轴器和离合器的工作原理，特点及应用范围。

4.了解带传动的工作原理，类型，传动特点，应用场合及张紧方式；掌握带传动的受力分析，应力分析，弹性滑动与打滑现象，失效形式；了解V带传动的设计计算方法。

5.了解链传动的工作原理，类型，传动特点，应用场合及张紧方式；了解滚子链传动的主要失效形式。

6.掌握齿轮传动（蜗杆传动）的主要参数及几何尺寸计算；了解齿轮（含蜗杆，蜗轮）常用材料及热处理方法；了解硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念；掌握齿轮传动，蜗杆传动的常见失效形式，受力分析；掌握直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算。

7.了解轴的类型及应用，轴常用材料及热处理方法；掌握轴的结构设计方法及应考虑的问题；掌握轴的失效形式，了解轴的强度计算。

8.了解滑动轴承典型结构及材料，掌握不完全液体润滑滑动轴承的设计原则，了解形成流体动力润滑的必要条件。

9.了解滚动轴承的基本类型，承载特点，代号及选用原则；掌握滚动轴承组合设计应考虑的问题；掌握滚动轴承的失效形式，计算准则及寿命计算。

10.能够进行典型机械零部件的结构设计及结构改错。

三、考试题型和比例

1.基本概念题（填空题或单项选择题）15~25%

2.分析理解题20~35%

3.计算题20~35%

4.结构设计及结构改错题10~15%

813

机械原理

一、考试内容及范围

1.绪论

了解本课程的研究对象、内容、地位、作用和任务。

2.平面机构的结构分析8~12%

能够正确绘制简单机构的运动简图；掌握平面机构自由度的计算及其注意事项（局部自由度、复合铰链、虚约束）；理解运动副、约束、运动副元素的概念和机构具有确定运动的条件；掌握平面机构的组成原理、结构分类、结构分析和高副低代。

3. 平面机构运动分析12~18%

掌握瞬心的概念，瞬心的求法，能够用瞬心法对平面机构进行速度分析；掌握矢量方程图解法（即相对运动图解法）对平面II级机构的（角）速度、（角）加速度的分析；能够综合运用瞬心法和矢量方程图解法对III级机构进行速度分析。

4.平面连杆机构8~15%

了解常用四杆机构的类型和特点；理解四杆机构传动角、死点位置、极位夹角、行程速比系数等概念；掌握铰链四杆机构、曲柄滑块机构有曲柄存在的条件；能够用图解法按给定的连杆三个位置（或连杆上标线位置）、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构。

5.凸轮机构8~12%

了解凸轮机构的类型和特点；掌握从动件的常用运动规律（等速运动、等加速等减速运动、简谐运动(余弦运动)、摆线运动(正弦运动)）的特点；理解凸轮压力角概念；掌握盘形凸轮机构的基圆半径与压力角、滚子半径与凸轮理论廓线曲率半径的定性关系；掌握反转法的原理，能够用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线。

6. 齿轮机构15~20%

了解齿轮机构的类型和特点；理解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性（定传动比、可分性、正确啮合条件、重合度、连续传动条件）、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸的计算；了解渐开线齿轮切齿的基本原理、根切现象及产生根切原因、变位齿轮的概念，掌握切制标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数。

了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、传动特点；理解平行轴斜齿轮机构的正确啮合条件、斜齿轮的当量齿数概念并能计算当量齿数、斜齿轮的基本参数所在位置。

了解蜗杆传动的特点；理解蜗杆蜗轮的正确啮合条件、阿基米德蜗杆蜗轮的主要参数所在位置；能够计算标准蜗杆蜗轮传动的中心距、传动比。

了解直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成；理解圆锥齿轮当量齿数的概念并能计算当量齿数、基本参数所在位置、正确啮合条件。

7.轮系10~14%

了解轮系的分类和应用。掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比计算。

8.机械运转的速度波动及其调节10~14%掌握机械系统等效力（力矩）、等效质量(转动惯量)的计算以及系统运动方程的建立；了解机械运转产生速度周期性、非周期性波动的原因及其调节方法；掌握飞轮转动惯量的计算方法。

9.回转构件的平衡2~5%掌握刚性转子的静平衡和动平衡概念及其平衡方法。

10.其它常用机构2~5%了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等其它常用机构的工作原理，运动特点及其应用。

二、考试题型和比例

(1)填空、选择、是非题（10~25%）；

(2)计算题 （75~90%）

814

工业工程

《工业工程基础》(修订版面向21世纪课程教材)：

第一篇 工业工程理论与方法论

工业工程的发展与作用、概念和内容、研究对象及时代特征，工业工程主要基础理论，工业工程方法论；

第二篇 工作研究

较详细地掌握工作研究这一工业工程的基础方法；

第三篇 现代工业工程法

掌握生产率及人力资源管理、现代生产系统管理、现代信息系统技术等现代工业工程方法。

第四篇 工业工程实践

较深入的了解工业工程的组织实施及若干典型应用实例。

《物流工程与管理》：

第1章 概论 第5章 物流系统规划与设计

第2章 物流系统构成要素 第6章 物流服务与成本管理

第3章 物流系统分析 第7章 物流系统预测与评价

第4章 物流系统模型及仿真 第8章物流信息和物流管理信息系统

题型：解释题、简答题、综合论述题、作图题和计算题。

815

传热学

基本要求

1.掌握热量传递的三种基本方式及传热过程所遵循的基本规律，学会对传热过程进行分析和计算的基本方法。

2.掌握导热的基本规律。能对无内热源的简单几何形状物体，在常物性条件下的稳态导热和传热过程进行熟练的分析计算。较深刻地了解物体在被持续加热或冷却时的温度场及热流随时间而变化的规律。能应用集总参数法和诺模图来计算在对流边界条件下的非稳态导热问题。

3.较深刻地了解各种因素对对流传热的影响。对受迫对流传热、自然对流传热现象的物理特征及有关准则有正确的理解。对相变传热现象特征有所了解。能够运用实验关联式进行对流传热过程计算，掌握各无因次量的含义和表达式。

4.掌握热辐射的基本定律。熟悉由透明介质所隔开的物体表面辐射传热的基本计算方法。对气体辐射换热的特性和特征有所了解。

5.掌握换热器的两种基本计算方法：对数平均温度差法和传热效率-单元数法。

基本内容

绪论

1．传热学的研究对象及其应用介绍。

2．热量传递的三种基本方式：导热、对流和辐射。

3．传热过程与传热系数。

第一章 导热理论基础

1．导热基本概念。温度场。温度梯度。傅里叶定律。

2．热导率。

3．导热微分方程。

4．导热过程的单值性条件。

第二章 稳态导热

1．通过单平壁和复合平壁的导热。

2．通过单圆筒壁和复合圆筒壁的导热。临界热绝缘直径。

3．通过肋壁的导热，肋片效率。

4．通过接触面的导热。

5．二维稳态导热问题，形状因子。

第三章 非稳态导热

1．非稳态导热过程的特点。

2．对流传热边界条件下非稳态导热，诺模图，集总参数法。

3．常热流通量边界条件下非稳态导热。

第四章 导热问题数值解

1．泰勒级数法和热平衡法。

2．导热问题的数值计算，节点方程的建立及求解。

3．非稳态导热问题的数值计算，显式差分格式及其稳定性，隐式差分格式。

第五章 对流传热分析

1．对流传热过程和影响对流传热的因素。对流传热过程微分方程式。

2．对流传热微分方程组。

3．流动边界层，热边界层，边界层传热微分方程组及其求解。

4．物理相似的基本概念，相似原理，实验数据整理方法。

第六章 单相流体对流传热及准则方程式

1．管内受迫流动传热。

2．外掠圆管流动传热。

3．自然对流传热，自然对流与受迫对流并存的混合流动传热。

第七章 凝结与沸腾传热

1．凝结传热基本特性，影响膜状凝结换热的因素及增强传热的措施。

2．沸腾传热。饱和沸腾过程曲线，泡态沸腾传热的增强。

第八章 热辐射的基本定律

1．热辐射的本质和特点，（光谱）辐射强度和（光谱）辐射力。

2．热辐射的基本定律----普朗克定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律、兰贝特余弦定律、基尔霍夫定律。

第九章 辐射传热计算

1．黑表面间的辐射传热。角系数及空间热阻。

2．灰表面间的辐射传热。有效辐射，表面热阻，遮热板。

3．角系数的确定方法。

4．气体辐射的特点。气体吸收定律，气体的发射率和吸收率，气体与外壳间的辐射传热。

第十章 传热和换热器

1．通过肋壁的传热。

2．复合传热时的传热计算。

3．传热的削弱和增强。

4．换热器的型式和基本构造。

5．平均温度差。

6．换热器计算----平均温差法，效能-传热单元数法。

题型：名词解释、简答题、计算题

816

工程热力学

【内容包括：考试要求、考试范围及考试题型】

基本要求

1.熟练掌握热力学两个基本定律，并可应用相关定律分析热力学问题；

2.掌握常用工质的热力学性质，包括图表的使用方法；

3.熟练掌握理想气体和实际工质热力过程的计算，状态参数的变化量和过程量的计算方法；

4.熟练掌握典型热力过程和热力循环的机械功、热量计算方法；

5.掌握压气机、喷管、动力循环、制冷循环等热工设备或热力循环的原理及其计算过程。

基本内容

1.绪论

热能及其利用、转换方法。

2.基本概念

热力学系统，平衡状态，状态参数，状态公理及状态方程，热力参数及坐标图，功和热量。热力过程：准静态过程，可逆过程和不可逆过程；热力循环。

3.气体的热力性质

理想气体模型及其状态方程，理想气体比热容，混合气体的热力性质，实际气体模型及其状态方程，临界参数，对比态定律与压缩因子。

4.热力学第一定律

热力学第一定律的实质，热力学能，焓，热力学第一定律在开口系统和闭口系统的表达式，稳定流动能量方程及其应用。充气问题、放气问题。

5.理想气体热力过程及气体压缩

定压、定容、定温和可逆绝热过程，多变过程压气机的理论轴功，余隙的影响，压缩机多级压缩和中间冷却过程的分析。

6.热力学第二定律

热力学第二定律的实质及表述，卡诺循环和卡诺定理，克劳修斯积分不等式，状态参数熵和熵方程，孤立系统熵增原理与做功能力损失。

7.水蒸气和湿空气

水的相变及相图，蒸发，沸腾，汽化过程，冷凝。水蒸气的定压发生过程。水蒸气热力性质图表，水蒸气基本热力过程。湿空气性质，湿空气焓湿图，湿空气基本的热力过程。

8.气体和蒸汽的流动

一维稳态流动的基本特性和基本方程，定熵流动的基本特性，喷管计算，临界状态。渐缩喷管、渐缩渐扩喷管。具有摩擦的绝热流动，绝热节流。

9.动力循环

蒸汽动力基本循环过程--朗肯循环，回热循环和再热循环，热电循环。内燃机循环，燃气轮机循环。

10.制冷循环

空气压缩制冷循环，蒸气压缩制冷循环。吸收式制冷循环。热泵。

题型：判断对错题、简答题、计算题