北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研历年真题答案参考书目
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封面
【初试】2024 年北京航空精密机械研究所
801 精密机械制造与装备技术考研精品资料
附赠:重点名校真题汇编
考研精品资料
第 2 页 共 460 页
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者批评指正。
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目录
封面............................................................................................................................................................. 1
目录............................................................................................................................................................. 3
2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研核心笔记.......................................... 5
《材料力学》考研核心笔记........................................................................................................................ 5
第 1 章 材料力学概述........................................................................................................................................ 5
考研提纲及考试要求............................................................................................................................................. 5
考研核心笔记.......................................................................................................................................................... 5
第 2 章 内力与内力图...................................................................................................................................... 11
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................11
考研核心笔记........................................................................................................................................................11
第 3 章 轴向拉伸与压缩.................................................................................................................................. 20
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................20
考研核心笔记........................................................................................................................................................20
第 4 章 连接件的剪切与挤压强度工程计算.................................................................................................. 32
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................32
考研核心笔记........................................................................................................................................................32
第 5 章 圆轴扭转.............................................................................................................................................. 39
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................39
考研核心笔记........................................................................................................................................................39
第 6 章 弯曲强度.............................................................................................................................................. 47
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................47
考研核心笔记........................................................................................................................................................47
第 7 章 弯曲刚度.............................................................................................................................................. 60
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................60
考研核心笔记........................................................................................................................................................60
第 8 章 应力状态与强度理论.......................................................................................................................... 71
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................71
考研核心笔记........................................................................................................................................................71
第 9 章 组合受力与变形杆件的强度计算...................................................................................................... 86
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................86
考研核心笔记........................................................................................................................................................86
第 10 章 压杆的稳定性问题............................................................................................................................ 97
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................97
考研核心笔记........................................................................................................................................................97
第 11 章 材料力学中的能量方法.................................................................................................................. 106
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................106
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第 4 页 共 460 页
考研核心笔记......................................................................................................................................................106
第 12 章 简单的超静定系统.......................................................................................................................... 115
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................115
考研核心笔记......................................................................................................................................................115
第 13 章 动载荷与疲劳强度概述.................................................................................................................. 123
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................123
考研核心笔记......................................................................................................................................................123
2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研辅导课件.......................................142
《材料力学》考研辅导课件 ........................................................................................................................... 142
2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研复习提纲.......................................219
《材料力学》考研复习提纲 ........................................................................................................................... 219
2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研核心题库.......................................229
《材料力学》考研核心题库之计算题精编 ................................................................................................... 229
2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研题库[仿真+强化+冲刺] .................326
北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术之材料力学考研仿真五套模拟题.................... 326
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（一）..........................................................................326
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（二）..........................................................................336
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（三）..........................................................................344
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（四）..........................................................................351
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（五）..........................................................................360
北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术之材料力学考研强化五套模拟题.................... 369
2024 年材料力学五套强化模拟题及详细答案解析（一）..........................................................................369
2024 年材料力学五套强化模拟题及详细答案解析（二）..........................................................................379
2024 年材料力学五套强化模拟题及详细答案解析（三）..........................................................................388
2024 年材料力学五套强化模拟题及详细答案解析（四）..........................................................................398
2024 年材料力学五套强化模拟题及详细答案解析（五）..........................................................................407
北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术之材料力学考研冲刺五套模拟题.................... 418
2024 年材料力学五套冲刺模拟题及详细答案解析（一）..........................................................................418
2024 年材料力学五套冲刺模拟题及详细答案解析（二）..........................................................................427
2024 年材料力学五套冲刺模拟题及详细答案解析（三）..........................................................................435
2024 年材料力学五套冲刺模拟题及详细答案解析（四）..........................................................................443
2024 年材料力学五套冲刺模拟题及详细答案解析（五）..........................................................................453
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2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研核心笔记
《材料力学》考研核心笔记
第 1 章 材料力学概述
考研提纲及考试要求
考点：连续性假设
考点：弹性体受力与变形特点
考点：正应力与切应力
考点：正应变与切应变
考点：线弹性材料应力-应变关系
考点：材料力学的主要研究对象
考点：组合受力与变形
考研核心笔记
【核心笔记】材料力学的研究内容
（
1）工程设计中对零构件有三项基本要求：
①强度
构件应具有足够的抵抗破坏的能力。
②刚度
构件应具有足够的抵抗变形的能力。
③稳定性
构件应具有足够的保持其原有平衡状态的能力。
（
2）材料力学的基本任务：
研究固体在外力作用下的变形和破坏规律，为合理设计构件提供强度、刚度和稳定性方面的基本理论
和计算方法。
【核心笔记】材料力学的基本假设
在材料力学中，认为构件是由变形固体制成，并对变形固体作出如下基本假设：
1.连续性假设
物质在整个物体所占空间内毫无空隙地连续分布。
均匀性假设：
在物体内的任何部分，其力学性能均相同。
（
1）各向同性假设：
物体在各个不同方向上的力学性能均相同。
（
2）外力
①静载荷与动载荷
②体积力（体力）与表面力（面力）
（
3）体力
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Fy
（
4）面力
z
y
x
S
S
S
m 2
N
（
5）内力
内力：因外力引起的附加相互作用力，与构件的强度密切相关。
杆件的几何要素：
①横截面:杆件的横向截面
②轴线:杆件横截面形心的连线，为杆件的纵向几何中心线。
2.弹性体受力与变形特点
（
1）变形的基本概念
①构件：工程结构或机械的零部件
②变形：构件受外力的作用，发生尺寸和形状的改变，这种变化称为变形
③分类
a.弹性变形
能够随着外力的撤去而消失的变形
b.塑性变形
在外力去掉之后保留下来的变形
工程中，绝大多数构件的变形被限制在弹性范围内。
【核心笔记】应力和应变
1.正应力与切应力
为研究构件内各点的受力情况，用截面法将构件截开，任取一部分为隔离体。
Fx
Fz
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在隔离体截开的面上，围绕任意的 K 点取一微面积
；
上分布内力的合力为
，
上分布内力的平均集度为
；
当
趋近于零时 F / A 的极限
A
p F
A
0
lim
称为点 K 的全应力。
（
1）正应力：全应力 p 沿截面法向的应力分量，用
表示。以离开截面为正。
（
2）切应力：全应力 p 沿截面切向的应力分量，用 表示。以绕隔离体顺时针转向者为正。
应力的量纲为[力]/[长度] ，其单位为 Pa，1Pa＝
2.正应变与切应变
围绕某点作一个各边分别为
、
、
的正六面体。
正六面体的 x 方向在力的作用下,产生了变形
，线段 ab 沿 x 方向单位长度的平均变形量为
。
平均变形量的极限：
称为点 a 沿 x 方向的的线应变或简称应变。
由于切应力的作用，正六面体的各棱边还会发生角度的改变,当 x 和 y 趋近于零时，ab 和 ad 所夹
A
A
F
A
A
2
1N/ m 2
x
y
z
u
x
u
x
u
x
x
0
lim
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直角的改变量的极限
)
2
( π
lim
' ' '
0
0
d a b
y
x
xy
称为点在 xy 平面的切应变或角应变。
线应变和切应变是无量纲的量，规定线应变以伸长为正，缩短为负，切应变以使直角变小的切应变为
正，使直角变大的切应变为负。
3.线弹性材料应力-应变关系
（
1）单向应力状态
虎克定律
比例系数
称为材料的弹性模量
比例系数 称为泊松比
（
2）纯剪应力状态
在线弹性范围内
剪切虎克定律
——剪切弹性模量
可证明
（
3）广义虎克定律
只有 x 作用时
E
E
2
0 1
G
G
1
2
G E
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2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研辅导课件
《材料力学》考研辅导课件
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第 144 页 共 460 页
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第 145 页 共 460 页
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2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研复习提纲
《材料力学》考研复习提纲
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第 220 页 共 460 页
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第 221 页 共 460 页
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2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研核心题库
《材料力学》考研核心题库之计算题精编
1． 如下图所示,两根完全相同的水平悬臂梁，弯曲刚度 EI，二者相距 。重 Q 的物体从高度 H 处落下，
试求重物对梁的最大冲击载荷。假设冲击动载荷大到上梁自由端与下梁接触，在梁达到最大冲击力之前一
起运动。
图
【答案】最大冲击力出现在上梁端点产生最大挠度
时，由于冲击中二梁共同运动，故
。
上梁最大挠度
时，下梁最大挠度为
。
则二梁的应变能之和为
式中：
由能量守恒原理可知
由上式解得
当上梁有最大挠度
时，上梁端点最大冲击载荷为
，二梁中间的相互作用力为
，则有关系式
消去
可解得最大冲击载荷
。
2． 设重量为 Q 的物体，以速度 水平冲击到直角刚架的 C 点，试求最大动应力。已知 AB 和 BC 为圆截面
杆，直径均为 d，材料的弹性模量为 E。(忽略轴力及弯曲剪力的影响)
图
【答案】
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3． 如图所示结构 BC 为刚性梁，受到均布载荷 q 作用。柱 AB 为边长 a=200mm 的正方形截面，材料为 Q235
钢，已知 E=206GPa，比例极限
，屈服极限
，中长杆临界应力
，
稳定安全因数
。试求许可载荷 q。
图
【答案】(1)计算 AB 杆轴力。由
解得
(压力)
(2)计算 AB 杆柔度，确定压杆的属性。则
因为
，所以 AB 为中长杆。
(3)计算许可载荷。由中长杆临界应力公式，计算临界应力为
稳定条件为
4． 图 a 所示结构中，刚性杆 AC 受到均布载荷 q=20kN/m 的作用。若钢制拉杆 AB 的许用应力
，
试求其所需的横截面面积。
图
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【答案】AB 为二力杆，以 AC 为研究对象，画出 AC 受力图如图 b 所示。列平衡方程
解得
对 AB 杆，由强度条件
，得
图
5． 如下图所示简支梁，当力 F 直接作用在简支梁 AB 的中点时，梁内的
超过许用应力值 30%。为了消
除过载现象配置了如图所示的辅助梁 CD。试求此辅助梁的跨度 a。已知 =6m。
图
【答案】当载荷 F 直接作用于梁 AB 的中点时，其弯矩值最大，
。已知此时梁的正应力超过许
可值
，即
整理得
当选择适当长度的副梁时，可降低梁 AB 的最大弯矩，使产生的工作应力小于等于许用应力。设副梁
AB 中最大弯矩
，则有
由式(1)、式(2)得
解得
即副梁 CD 的长度为 1.385m 时，梁满足强度要求。
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6． 如图 a 所示一皮带传动装置，主动轮的半径
，重量 M=250N，主动轮上的皮带方向与 2 轴平
行，由电动机传来的功率 P=13.5kW。被动轮半径
，重量
。被动轮上的皮带方向与 z 轴
成 45°,轴的转速
，材料的许用应力
。试按第四强度理论设计轴的直径 d。
图
【答案】(1)外力分析作用在主动轮上的外力偶为
此外力偶由皮带拉力引起。在主动轮上
故
此轮上两皮带拉力之和是
在被动轮上
故
此轮上两皮带拉力之和是
将皮带拉力向轮心简化，得图 b。将 C 点与 z 方向成 45°的力 8.07kN 沿 y 轴和 z 轴方向分解，两方
向的分力相等，大小为
图
把 z 方向的分力与轮 C 重量 0.15kN 合并，最后得到图 d 所示的受力简图。根据此图并利用平衡条件，
可分别求得 xy 平面和 xz 平面内的支座约束力
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2024 年北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术考研题库[仿真+强化+冲刺]
北京航空精密机械研究所 801 精密机械制造与装备技术之材料力学考研仿真五套模拟题
2024 年材料力学五套仿真模拟题及详细答案解析（一）
一、计算题
1． 起吊钢索如下图所示，截面积分别为
，P=12kN,材料单位体积重量
，试考虑自重绘制轴力图，并求
。
图
【答案】（
1）计算轴力
AB 段:取 1-1 截面
BC 段:取 2-2 截面
（
2）绘轴力图
时，
（拉力）
时，
（拉力）
时，
（拉力）
时，
（拉力）
轴力图如下图所示。
图
（
3）应力计算
B 截面
.（拉应力）
C 截面
（拉应力）
比较两者的大小，得
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2． 如图 a 所示的两根铝杆受到 F=20kN 的垂直力作用。若铝材的许用正应力
，试求两杆所
需的直径。青岛掌ф心博阅电©子书
图
【答案】求轴力:设两杆均为拉杆，取铰支点 A 为研究对象，如图 b 所示，由静力平衡
解得
由
得
即
图
3． 图 a 所示结构中，钢杆 1、2、3 的横截面面积均为 A=
，长度 l=1m,E=200GPa。杆 3 因制造不
准而比其余两杆短了
0.8mm。试求将杆 3 安装在刚性梁上后三杆的轴力。
图
【答案】结构的三杆内力未知，但只有两个静力平衡方程，因此是一次超静定问题。
在装配过程中，刚性杆保持直线状态，1、2、3 杆将有轴向的伸长和压缩，设 1、3 杆受拉，2 杆受压，AB
杆受力如图 b 所示。
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图
静力平衡方程:
变形几何条件（
1、2、3 杆变形如图 c 所示）
物理条件:
图
联立静力平衡、变形几何和物理条件得方程，解得
杆 1、3 计算结果为正值，说明杆受拉，杆 2 计算结果为正值受压。
4． 已知下图所示刚架弯曲刚度 EI，扭转刚度
，求 C 截面内力及铅垂位移。
图
【答案】问题为面外对称问题，研究一半结构（下图（
a）），C 截面只有未知力偶
。
图
图
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图
（
1）为求
，配置单位载荷系统如图（
b）所示，相当系统和单位载荷系统弯矩和扭矩方程分别为
由变形协调条件
解得
（
2）求铅垂位移
。配置单位载荷系统如下图（
c）所示，其弯矩为
5． 下图所示的钢制成的控制圆杆 BC，为使不出现屈曲，试求能够施加于手柄的最大力 F。已知圆杆的直
径为 25mm，E=200GPa，
250MPa。
图
【答案】（
1）由受力图得
所以
（
2）计算压杆 BC 的压应力试读已结束
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