湖南文理学院教务处

湖南文理学院教
务处
教务〔2014〕09号
关于举办湖南文理学院2014年
大学生力学竞赛的通知
各学院：
为进一步推进力学课程建设和教学改革，激励学生学习力学的积极性，培养大学生创新能力，经研究决定于5月20日举办湖南文理学院2014年大学生力学竞赛。

本次竞赛由学校主办，土木建筑工程学院、机械工程学院承办。

现将有
关事项通知如下：
一、参赛对象
全校一、二、三年级理工科相关专业（土木工程、机械制造及其自动化、机械电子工程、物理学、材料科学与工程专业）学过《理论力学》和《材料力学》课程的在校学生均可报名参赛，前期已经报名参加力学竞赛培训的学生必须参赛。

二、竞赛内容与方式
力学竞赛的基础知识覆盖理论力学与材料力学两门课程的理论和实验，着重考核灵活运用基础知识、分析和解决问题的能力。

考试范围请见“全国周培源大学生力学竞赛考试范围参考”（附件1），竞赛题型和难易程度请参考样题（附件2）。

竞赛采用闭卷笔试方式，理论力学和材料力学综合为一套试卷。

以往各届竞赛试题及答案请登陆全国周培源大学生力学竞赛网站http：//。

三、竞赛时间与地点
竞赛时间为5月20日（周二）14:00－17:00，考点安
排在T3教学楼，具体考场另行通知。

四、竞赛报名
本次力学竞赛以学院为单位统一报名，报名截止时间为2014年5月15日。

请各学院教务办及时将报名汇总表发送至大赛专用邮箱huas_lx@。

五、奖励
1、本次竞赛设立一、二、三等奖及优胜奖各若干名。

等级奖获奖选手将获得0.5-2学分创新学分。

2、学校将从获奖选手中选拨成绩优异的学生进行赛前集训，并代表学校参加2014年湖南省大学生力学竞赛。

代表学校参加湖南省大学生力学竞赛的选手，将根据获奖情况对本学期所有课程期末考试成绩给予1.5-1.8系数奖励（90分封顶），免修或认定校选课或专业任选课4-8学分，同时，学校还将给予一定物质奖励。

六、工作要求
各相关学院应高度重视本次力学竞赛，要指定专人负责，广泛宣传发动，激励学生踊跃参赛，并以此为契机，充
分调动学生学习积极性，积极参加各类学科竞赛。

未尽事宜另行通知。

附件1：全国周培源大学生力学竞赛考试范围
附件2：第八届省大学生力学竞赛样题
附件3：湖南文理学院2014年大学生力学竞赛报名表
教务处土木建筑工程学院机械工程学院
二Ｏ一四年三月二十六日
附件1：全国周培源大学生力学竞赛考试范围（参考）
理论力学
一、基本部分
(一) 静力学
(1)掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。

能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。

(2)掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。

能熟练地计算力偶矩及其投影。

(3)掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。

掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。

能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。

掌握重心的概念及其位置计算的方法。

(4)掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。

能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。

(5)掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。

能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。

(6)掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。

会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。

(二)运动学
(1)掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。

(2)掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。

能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。

(3)掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。

(4)掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。

能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。

(三)动力学
(1)掌握建立质点的运动微分方程的方法。

了解两类动力学基本问题的求解方法。

(2)掌握刚体转动惯量的计算。

了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。

(3)能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。

(4)掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并会综合应用。

(5)掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。

了解其两类动力学基本问题的求解方法。

(6)掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。

掌握质点系达朗贝尔原理(动静法) ，并会综合应用。

了解定轴转动刚体静平衡与动平衡的概念。

二、专题部分
(一) 虚位移原理
掌握虚位移、虚功的概念；掌握质点系的自由度、广义坐标的概念；会应用质点系虚位移原理。

(二) 碰撞问题
(1)掌握碰撞问题的特征及其简化条件。

掌握恢复因数概念
(2)会求解两物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。

材料力学
一、基础部分
(1)材料力学的任务、同相关学科的关系，变形固体的基本假设、截面法和内力、应力、变形、应变。

(2)轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念。

(3)材料拉伸及压缩时的力学性能，胡克定律，弹性模量，泊松比，应力-应变曲线。

(4)拉压杆强度条件，安全因数及许用应力的确定。

(5)拉压杆变形，简单拉压静不定问题。

(6)剪切及挤压的概念和实用计算。

(7)扭矩及扭矩图，切应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与变形，扭转强度及刚度条件。

(8)静矩与形心，截面二次矩，平行移轴公式。

(9)平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力、弯矩图，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图。

(10)曲正应力及其强度条件，提高弯曲强度的措施。

(11)挠曲轴及其近似微分方程，积分法求梁的位移，梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。

(12)应力状态的概念，平面应力状态下应力分析的解析法及图解法。

(13)强度理论的概念，破坏形式的分析，四个经典强度理论。

(14)组合变形下杆件的强度计算。

(15)压杆稳定的概念，临界荷载的欧拉公式，临界应力，提高压杆稳定性的措施。

(16)疲劳破坏的概念，影响构件疲劳极限的主要因素，提高构件疲劳强度的措施。

(17)拉伸与压缩实验，弹性模量或泊松比的测定，弯曲正应力测定。

二、专题部分
(1)杆件应变能计算，莫尔定理及其应用。

(2)简单动载荷问题。

(3)材料力学若干专题实验。

全国周培源大学生力学竞赛组委会
附件2：
第八届省大学生力学竞赛样题
（竞赛时间：1２0分钟）
试题类型中加粗选项为该生的参赛类型，两项均加粗代表参加综合竞赛； 请将答案写在相应横线上，答案正确给全分，答案不正确给零分。

理论力学部分
一、如图所示，边长为a ，b ，c 的长方体，顶点A 和C 处分别作用有大小均为P 的力1F 和2F ，
(1) 力2F 对AD 1轴的力矩大小为 ， (2) 力1F 和2F 所构成的力螺旋中的力偶矩矢大小为 。

题一图
题二图
二、如图所示，半径为r 的圆轮和边长为2r 的方块用一根轻质杆12OO 铰接圆心和方块中心，两者重量均为G ，方块置于水平倾角为45o 的斜面上，圆轮置于水平面上，在圆轮上作用一个力偶矩为M ，顺时针转向的力偶，已知杆与水平
z
面夹角为30o ，两接触面的滑动摩擦系数均为μ，试求该系统可能出现的临界平衡状态，并求出每一状态摩擦因数满足的条件以及相应力偶矩M 的大小。

（本题20分）
材料力学部分
三、如图所示矩形截面简支梁，跨长为l ，横截面宽为b ，高为h . 现将其沿水平面剖成高为h 、h 、2h 的三层，并光滑地叠合在一起，跨中作用集中力P ，已知材料的弹性模量为E ，拉、压许用应力均为][σ，则叠合梁的最大允许载荷
=max P .试求第二层梁的跨中弯矩2M 。

题三图
四、如图所示A 、B 两点之间原来水平地拉着一根直径mm 1=d 的钢丝，若在钢丝中点C 施加一竖直载荷P ，并已知钢丝由此而产生的线应变为0035.0=ε。

材料的εσ-
曲线如图所示，GPa 210
=E ，钢丝的自重不计。

则C 点下降的距离
=∆
，载荷=P 。

题四图
h 3h 2
h E
1.0=
附件3：湖南文理学院2014年大学生力学竞赛报名表
学院。