扭转弹簧受力分析_扭转弹簧的微分方程

1.桥梁的固有频率的大体范围

2.宏观松弛时间与微观松弛时间的区别

3.注册公用设备工程师（暖通专业）考试用书有哪几本？

4.2018-08-24 轴

5.请问暖通专业的公用设备工程师，基础考试和专业考试分别考些什么科目？题型有哪些？

线刚度：是使物体产生单位变形所需的外力值。

刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的了或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。

刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。

扩展资料：

计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论：

1、大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程，得到的结果精确，但计算比较复杂。

2、小位移理论在建立平衡方程时暂时先定结构是不变形的，由此从外载荷求得结构内力以后，再考虑变形计算问题。

大部分机械设计都用小位移理论。例如，在梁的弯曲变形计算中，因为实际变形很小，一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数，而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。

这样做的目的是将微分方程线性化，以大大简化求解过程；而当有几个载荷同时作用时，可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。

参考资料：

桥梁的固有频率的大体范围

机械工程师一般分为三个级别，初级机械工程师、中级机械工程师、高级机械工程师。

机械工程师应当保持发扬自己的优良传统：如认真严密，全面权衡，追求准确性；善于分析，逻辑性强、力求系统性；结合实际、加强动手，提升操作性等等，归根结底，是要在不断地学习和实践中实现自我完善。

机械工程师需要克服机械思维、见物不见人、技术至上忽视市场等弱点，全面加强信息技术和管理技术的学习掌握，把自己塑造成为新时期机械制造业和非机械产业都需要的复合型人才。 机械工程师——职业概述 机械工程师是从事机械工程领域内的设计、制造过程的控制、以及机械设备和动力设备维护的专业技术人员。主要从事工具、机器和其他设备设计，安装，操作和维护等工作，该职业对从业者分析判断能力、解决问题能力的要求都很高。

机械工程师的工作环境从安静、现代、开放式的办公室到工厂车间或室外环境各有不同，这主要取决于工作类型的差异。和大多数工程技术人员一样，机械工程师的工作环境基本舒适，工作条件较为优越，较少职业病隐患，更鲜有灾害威胁，但必须抱有对职业的执着热爱和奉献精神，项目期限紧迫时更要做好加班加点的准备。

符合《机械设计注册机械工程师制度暂行规定》第八条要求，并具备下列条件之一的，可申请参加基础考试：

（一）取得本专业（指机械设计制造及其自动化、材料成形及控制工程、过程装备与控制工程专业）或相近专业（指金属材料工程、包装工程、印刷工程、纺织工程、食品科学与工程等专业）大学本科及以上学历或学位。

（二）取得本专业或相近专业大学专科学历，累计从事机械专业建设工程设计工作满1年。

（三）取得其他专业大学本科及以上学历或学位，累计从事机械专业建设工程设计工作满1年。

第四条　基础考试合格，并具备下列条件之一的，可申请参加专业考试：

（一）取得本专业博士学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满2年；或取得相近专业博士学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满3年。

（二）取得本专业硕士学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满3年；或取得相近专业硕士学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满4年。

（三）取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业后，累计从事机械专业建设工程设计工作满4年；或取得含相近专业在内的双学士学位或研究生班毕业后，累计从事机械专业建设工程设计工作满5年。

（四）取得通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满4年；或取得未通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满5年；或取得相近专业大学本科学历或学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满6年。

（五）取得本专业大学专科学历后，累计从事机械专业建设工程设计工作满6年；或取得相近专业大学专科学历后，累计从事机械专业建设工程设计工作满7年。

（六）取得其他专业大学本科及以上学历或学位后，累计从事机械专业建设工程设计工作满8年。

第五条　截止2002年12月31日前，符合下列条件之一的，可免基础考试，只需参加专业考试：

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资格考试分为基础考试和专业考试。基础考试合格并符合本办法规定的专业考试报名条件的，可参加专业考试。专业考试合格后，方可获得《中华人民共和国机械设计注册机械工程师资格证书》。

基础考试分2个半天进行，各为4个小时。专业考试分专业知识和专业案例两部分内容，每部分内容均为2个半天，每个半天均为3个小时。

百度百科-机械工程师

宏观松弛时间与微观松弛时间的区别

1 铁路桥梁动力学的研究对象及历史

铁路桥梁动力学是建立于应用力学及其分支结构动力学之上的一门学科。它是有关铁路桥梁的变形和应力的研究。荷载用移动车轮和轴力表示，铁路车辆通过车轮将它们的荷载和惯性作用传递到铁路桥梁。车辆对铁路桥梁的动力效应的研究如图1．1所示。

因此，铁路桥梁动力学包括桥梁对移动车辆的响应和桥梁对大量参数(增加动应变或动应力)所造成的影响的响应。影响铁路桥梁动应力的最主要参数是：桥梁结构的频率特性(也就是独立杆件的长度、质量和刚度)、车辆的频率特性(也就是簧上、簧下质墩、弹簧刚度)、桥梁和车辆的阻尼、车辆运行速度、轨道不平顺等等。

车辆不仅通过竖向力，而且也通过产生水平纵向力和水平横向力的运动来影响桥梁。

与静力作用下的结果相比。在动力作用下桥梁的变形会增大或减少。在设计实践中，这些影响用动力系数(或动力冲击系数)来描述。但是，动力系数仅仅表明了为了涵盖附加动荷载而必须将静荷载增大的倍数。由于过于简单，所以动力系数不可能表征上面提到的所有参数效应，但是—般情况下能使桥梁满足安全和可

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靠度的要求。

桥梁的疲劳评估用了新方法。这种方法利用在桥梁营运期间通过的全部列车产生的桥梁应力幅和应力循环数，较接近于实际，为桥梁的疲劳评估、疲劳寿命估算和确定检测周期提供厂有价值的数据。

在桥梁静力学和动力学之间，存在温度引起的线桥相互作用问题。由于温度的变化也随时间而不同，所以尽管温度效应不会引起桥梁的振动，但这些问题的求解也包括在本书中。

除了大范围的铁路桥梁动力学问题，本书还包括了一些常用的试验；这些试验是为了校核运营中桥梁的可靠性也是为丁验证处于研究阶段的新理论的可行性。多年来，正是由于每个独立试验之间存在着较好的可比性，才‘使这些试验方法得以保留井得到了进一步发展．

铁路桥梁动力学领域的科学研究取得了大量的方法和指导性建议，这些方法和建议已融人到铁路桥梁设计和分析的国家甚至国际标准中。

本书中对铁路桥梁动力学问题的简单研究证实了这个学科有着丰富的历史，而且全世界都对桥梁动力学的研究给予极大的关注。确实，车辆在铁路桥上的运动问题是结构动力学关注的第二个问题(仅次于对两个发生碰撞的固体冲击问题的研究)。这个问题早在19世纪前叶英国修建第一条铁路期间就提出来了。当时工程师们分为两派，一派认为铁路机车通过桥梁时会产生冲击，而另一派则认为，当机车通过时，结构还来不及产十变形。

这样就产生了最早期Willis R做的第一个试验和最初Stokes G．G．进行的理论研究，他们均建议把在桥上移动的机车的实际效应放在上面提到的这两种极端意见之间的某个位置。从那时起，铁路桥梁动力学在全世界科技最发达的国家受到了持续的关注。

在大量的本学科****中，值得提及的有Zimmermann H．，KrylovA．N．特别是Timoshenko S．P．，他解决了两个基本问题，一是常力在梁上的运动问题；另一个是谐振力在粱上的运动问题。

在两次世界大战之间，铁路桥梁动力学在前苏联和英国均受到了极大的关注。在这期间最值得提到的是Inglis eE．教授c””，他所进行的经典丁作是从理论与试验两方面解释厂蘸汽机车对铁路桥梁振动的影响。他的研究工作对这个学科以后的发展有着决定性的影响。

在前捷克斯洛伐克，Kolousek V，教授””解决了铁路蒸汽机车在静不定连续梁、刚架和铁路拱桥上的响应。他还和其他捷克和斯洛伐克专家一起做出了其他的贡献．

在前苏联，至少有3个学校对这个学科进行了理论和试验研究。他们的成员包括BondarN．G．教授及其在第聂伯罗彼得罗夫斯克(Dneproperlrovsk)的追随者，圣彼得堡的Kozmin Ju．G．和在莫斯科的Kazej I．I．及其同事。

在美国，有几所大学都一直进行铁路桥梁动力学的研究，特别是西北大学、

2 桥梁的理论模型

铁路桥梁一般是长结构，从它的理论分析模型中也可看出来．原则上，铁路桥梁的理论模型有两类：连续分布质量和集中于质点的质量(集总质量)或两者的结合。选择什么样的模型主要取决于具体的桥梁和分析的目的．

2．1 梁

最常用的铁路桥梁模型是梁模型，梁模型建模容易，而且只体现了结构的线性特性，其横向尺寸同长度相比要小。

2．1．1 质量梁

如果桥梁结构的质量与车辆的质量有可比性或明显大于车辆的质量，则不可忽略桥梁的质量。中等跨度或大跨度桥梁就属于这种情况，必须使用质量梁模型(见图2．1)，这是最常用的理论简化。梁的运动方程表示了单元长度粱上力的平衡

微分方程(2．1)是由伯努利和欧拉在定小变形理沦的的提下推导出来的，符合胡克定律、Nier定和圣·维南定理。方程式(2．1)定梁的横截面和单位长度质量为常数，而且按照Kelvin-Voigt模型定阻尼与振动速度成正比．

除微分方程(2．1)外，粱的特性还可用下面的微积分方程描述

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上式是根据影响线理论给出的(见参考文献[68])。在方程式(2．2)中：

G(x，s)为梁的影响函数也町称为格林函数。它是在点s处施加单位力，梁在点x处产生的挠度。l为粱的跨度。

方程式(2．1)和式(2．2)给出的两种方法是等效的．

现行的分析方法用式(2．1)，适用于应用数学的全部分析方法和数值方法。方程式(2．2)则是对于影响函数G(x，s)已知(比如，来自结构分析)的情况具有一定优势．第二个方法的优点是Fredholm型积分方程的理论有时可以考虑用有限次连续逼近的方法估计误差(见参考文献[174])。

1．1．1 无肚量梁和其他特例

如桥梁结构或其部件的质量较车辆的质量小很多，那么就町以完全把它略去不计，这样我们就得到如图2．2所示的无质量梁。这种理想化用于小跨度桥梁及满足上述条件的纵、横梁。这样一个梁的运动方程可从方程式(2．1)和式(2．2)得到(取u→0)

式中各符号的意义同方程式(2．1)和式(2．2)。

但是，式(2．3)和式(2 4)的荷载f(x，t)必须考虑力和惯性效应，参见第3 4．3节。

这就使得解方程式(2．3)和式(2．4)比解方程式(2．1)和式(2．2)困难得多。这是因为根据最初的设，在这些等式中可能忽略了荷载的惯性效应，详见参考文献C68)。

如果方程式(2．1)中粱的刚度很小，可以忽略，即I→0，则梁可简化成一根弦，弦的承载能力由拉伸弦的水平力N提供。这样就导出下式

式中N在梁受拉时为正，这种情况总成立．

不能用方程式(2．5)作为铁路桥梁的理想化模型，因为铁路桥梁总是必须有足够的刚度(洋见参考文献[68]，第14章)。

悬索桥理论模型叮以从方程式

3 铁路车辆建模

铁路车辆是具有多自由度，线性和非线性弹簧及不同类型阻尼器的复杂机械系统。当车辆通过时，将会以空间定位的力，即竖向力(车乾或车轴力)、水平纵向力(起动和制动力)和水平横向力(离心力和横向冲击)等来影响桥梁，见图3．1．

根据牛顿定律和达伦贝尔定理，车辆产生重力效应(即车辆重量引起的竖向力)和惯性效应(即车辆质量和加速度效应)．即使车辆不动，重力效应仍然存在，因此重力效应是桥梁静态分析的主要输入。静态力沿垂直方向作用。仅当车辆沿各方向运动时，才会产生惯性效应，因此惯性效应是动力效应的原因．

一般来讲，铁路桥梁上的荷载是由从桥上通过的车辆运动引起的。这是一个很复杂的问题，因此在工程实践中经常进行筒化处理。简化方法取决于分析的目的。例如，我们的主要目的是进行铁路桥梁的动力分析，那么考虑轮轨间的全部接触力和类似的因素是毫无意义的，因为由于多次滤波或根据圣维南局部作用原理，这些因素的影响仅限于局部，并不影响更远点(例如铁路桥梁的主梁)。

我们将较为详细地就最常用的铁路车辆建模方法进行讨论．

3．1 移动的竖向力

3．1．1 常力

如果移动车辆的惯性效应比其重力效应要小得多，则惯性力可以完全略去不计．这适用于中等跨和大跨度桥梁(超过30m)，这些桥梁自重要比车重大得多。

4 铁路桥梁的固有频率

铁路桥梁最重要的动力特性就是桥梁的固有频率，它实际上表征r桥梁对动荷载的敏感程度。用单位时间内振动的次数来测量频率。频率的单位是Hz，即每秒完成的循环数。

具有连续质量分布的机械系统有尤穷多个固有频率，而仅有最低的频率有实际应用。如施加于系统的激振力具有宽频带，结构仅选择接近于自己固有频率的频率并对这些频率做出响应。这就是固有频率比较重要的原因。

固有频率的符号是fj，而下标j=1，2，3，…表示它们的序号。除了fj，还有固有圆频率wj，其中

4．1 固有频率的计算

从式(4．6)中可求得圆频率wj，也可以根据式(4．1)或式(4．2)求得相应的量fj或Tj。求解式(4．6)的专门方法在动力学或数值分析等有关文章中均有描述，如参考文献[8。120，174]。这些方法中有一些只计算固有频率的最低值或近似值。

式(4．6)的极wj与我们从式(4．5)中得到的特征向量{qi}有关，具有有意义的正交特性。因此，对于n自由度的系统，有”个固有频率和n个因有振动模态，j＝1，2，3，……,n。

5 铁路桥梁的阻尼

阻尼是建筑材料和结构一种合乎要求的特性，在大多数情况下，它可以在车辆通过后或是受到其他激励后，降低动力响应并促使桥梁很快地恢复到平衡状态。

阻尼的物理成因非常复杂。振动过程中，一种形式能量转换成另一种形式(势能变成动能，反之亦然)，部分能量由于材料的塑性变形损失掉，或是转换成为热能、声能等其他形式能量。这样，车辆通过而产生的能量不可逆地消散到环境中．

桥梁结构阻尼源包括内部和外部两种。内阻尼源包括建筑材料发生变形过程中受到的黏性内摩擦、非匀质性、裂纹等。桥梁外阻尼源包括支座摩擦、线路特别是道碴的摩擦，结构连接处的摩擦，结构的空气动阻力(相对于铁路桥梁的极大刚性而言很小)，桥梁墩台下面及周围的土石等的黏弹性特性。

显而易见，铁路桥梁的振动阻尼源非常多，几乎不可能将它们全部考虑到工程计算中。阻尼值依赖于结构的材料(钢、钢筋混凝土、预应力混凝土)和结构的状态(出现裂缝，有道碴等)。阻尼的幅值也依赖于振动的幅值；然而在这方面，强迫振动的影响还没有进行充分的研究。一般情况下强迫振动的分量比车辆离开桥梁后所产生的自由振动幅值高。然而在50Hz以下的低频区段阻尼对频事的依赖性很小，而这个区段为铁路桥梁振动的上要频率范围。

5．1 力通过时梁的阻尼振动

在参考文献[1仲描述了有大量阻尼定。在此，我们仅考虑三个最重要的阻尼理论并就图5．1所示常力通过时(即第3章描述的基本工况)，它们对简支梁振动的影响进行评价。我们的基本设是，在时间o≤t≤l/c内粱产生最大静、动挠度，静功挠度在设计中非常重要。当力岗汗后，梁产生的自由振动振幅很小，因此，这种次要现象实践中意义不大(仅仅用来估计固有频率和阻尼特性以及作疲劳估算)。

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5．1．1 与撮动速度成正比的黏性阻尼

黏性阻尼的Kelvin-voigt理论设对粱的每一单元其阻尼均与振动的速度成正比。该定实践上表达了浸润在掖体中的固体外阻尼。但是由于它的数学表达式很简单，这种设迄今为止应用得最广泛，即使定阻尼依赖于振动频率，有时与试验值不一致。然而对于像铁路桥梁这样复杂的大结构而言，总的结果通常与试验有较好的一致性。

从梁单元(图5．2)在以速度c运动的常力F[符号同式(2．1)具有相同意义，见第 2．1．1节，第3．1．1节和第3．4．3节]作用下的竖向力和弯矩平衡条件可以导出偏微分方程式

在参考文献[68]的第一章中对式(5．1)在所有黏性阻尼和速度工况下的完全解进行厂推导。在此只给出结果

6 车辆速度对桥梁动应力的影响

车辆速度是影响铁路桥梁动应力的最主要参数。一般地说，桥梁的动应力随车速的提高而增大。同时，桥梁动应力也取决于车桥动力系统，轨道不平顺及其他参数。

考虑到总趋势是列车提速，对高速下桥梁的动应力必须给予足够重视。例如，国际铁路联盟(UIC)的试验研究办公室(ORE)在这个领域的几个研究项目集中于阐明有关应力[159]、疲劳[162]、噪声[161]及其对人的影响等方面的问题．而且日本国铁也对高速下的桥梁进行了试验。屉新现场测试已经测定了铁路桥梁在车速达250km／h时的动应力(图6．6)，而理论计算结果已经推导至500km／h以上(图6．3)。

理论分析中考虑车辆过桥时刻的速度是常数，事实也就是这样。实际的车速依赖于在桥上轨道的水平和竖向轨向情况。即使在桥上线路较差或临时出现问题的条件下，车速也会保持不变，只不过会降低一些。

然而，当车辆或列车在桥上起动和制动时速度会发生变化。这样的情况在本章中也会考虑。

6．1 匀速运动

最简单的情况，即一个集中力F沿着简支梁做匀速运动，在第5．1．1节中已经求解，梁对这样激励的响应由式(5．2)求解，式(5．2)表明粱的挠度v(x，t)是由式(5．4)定义的无量纲的速度参数。的函数。

从式(5．2)可求出梁的跨中最大挠度maxv(1／2，t)／Vo(式中v0可由式(5．3)求出)，并可绘制出如图6．1所示的跨中最大挠度与不同阻尼B(式(5．5))和速度参数a(式(5．4))的关系曲线．图6．1表明，在欠阻尼时，桥梁动力效应随速度提高而增大直至a≈0．5~0．7。当。更大时，梁的跨中挠度减小，而对非常小的。动挠度接近于静挠度。

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根据式(5．4)可以推出对当前铁路速度、通常固有频率以及桥梁跨度而言，速度参数。小于1。这就解释了为什么桥梁动力响应随着速度的增加而增大。

这种现象在比单个力沿简支梁移动这种模型更复杂的模型下也得到了证实。例如，图6．2重现了捷克铁路(CD)多轴车辆沿着具有弹性层和轨道不平顺的粱运动的理论模型(根据参考文献[683]。

根据这个模型，当重850kN的E10型4轴电力机车沿跨度10m的预应力混凝土桥通过时，动力系数o对速度c的关系(图6．3)可根据不同深度a=0；0．25；0．5mm轨道不平顺产生的轨枕效应计算出来。图6．3给出计算的应力动力系数。

7 轨道不平顺及其他参数的影响

轨道不平顺代表着车辆通过桥梁时一种重要的激励源。轨道不平顺由钢轨内缘与理想钢轨儿何轮廓的偏差组成，在无载位置和有载位置(即车辆以极低速度通过桥梁时出现的几何偏差)均可发生。无载与有载位置的轨道不平顺的差异有时很大；这些差别主要取决于铁路轨道各独立单元和桥梁之间的间隙、各单元的弹性或非弹性特性等．

根据图7．1可区别出4种轨道不平顺：

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为两轨头内缘之间的水平距离，在轨顶下方14mm处垂直于轨道方向测得。

在式(7．1)一式(7．4)和图7．1中，字母yi和zi分别表示左轨(下标为1)和右轨(下标为2)在x处的坐标。有时也用到其他的轨道不平顺定义。

轨道高低和超高不平顺主要影响车辆和桥梁的竖向振动，而轨向、轨距和轨道超高不平顺会引发车辆和桥梁的横向振动以及桥梁的扭转。

所有铁路管理部门均根据对直线和曲线轨道所规定的容许值来限制实际值与理想值的偏差，容许值的规定也考虑了行车速度的影响。

轨道不平顺沿线路长度x的分布(图7．1)可以是周期性的或完整不规则的(随机的)。

7．1 周期性的轨道不平顺

周期性的轨道不平顺可用傅里叶三角级数解析地描述为

从测试得到．

图7．2给出了参考文献[68]中列出的—些典型的高低轨道不平顺。对许多情

8 作用于桥上的水平纵向力

铁路车辆沿着桥梁运动会引起水平纵向力，水平纵向力通过与钢轨的摩擦，再经过线路其他部件传递到桥梁上部结构、支座、桥墩和桥台上。

在车辆以恒速运行时，经滚动摩擦从车轮传递到桥梁上的水平纵向力相对而言较小。然而，当车辆不是以恒速运行时，就会产生较大的水平纵向力，这种情况发生在起动和制动时。在这种情况下，在车辆车轮与钢轨间作用有较大的黏着力，这种黏着力对车辆的起动和制动是必需的。

8．1 考虑黏着力时圆盘沿梁的滚动

图8．1给出了这个问题的最简单模型，即质量为m、重F=mg、转动惯量为I。的圆盘沿跨长／的简支梁运动。除它的重量F外，圆盘还受到竖向分量为mv0(t)、水平分量为mu0(t)的惯性力，惯性矩I0p(t)，作用于距圆盘中心臂长p处梁的垂向反作用力F(t)(描述滚动摩擦效应)，轮周上的水平力H(t)，牵引力T(t)，驱动力矩M(t)和运动阻力w(t)等的影响。

图8．1中圆盘滚动方向是从左向右，而且作用力和力矩的方向按加速运动考虑。

梁受到与圆盘方向相反的力F(t)和H(t)以及其他具有黏性阻尼的伯努利—欧拉梁模型中定的力的作用。它们的竖向变形表示为v(x，t)，水平向变形表示为u(x，t)。

圆盘的运动用竖向位移v0(t)、水平位移u0(t)和转动p(t)来描述。梁的初始位置是无变形状态，即是处于梁的左边支座上方位置。

有了这些设，下边的方程式对梁的振动和圆盘的运动恒成立

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式(8．1)和式(8．2)描述了梁的弯曲和纵向振动，在进行某些简化后，这两种运动是相互独立的，这在参考文献[70]中已得到验证。作用于圆盘亡的竖向力平衡方程用式(8．3)表达，水平力和弯矩的平衡方程分别用式(8．4)和式(8．5)表达。且根据圆盘沿梁的滚动运动(无滑动)可得出

如果F(c)<o，则必须将F(t)＝0代入式(8 1)一式(8，5)中，而式(8．6)就不再有效了。

同样，作用于车轮圆周上的水平力H(t)由某些影响它的其他力和力矩的相关条件来确定。首先，把关系式(8．7)代人式(8．5)中，接着求出u0(t)并将其代入式(8．4)中。这样，我们就得到圆盘转动时，力H(t)必须满足的条件

9 作用于桥上的水平横向力

直线轨道上，铁路车辆横向运动产生的水平横向力源自两个方面：轨道的横向不平顺和圆锥踏面的车轮沿柱面轨头的正弦运动。荷载可用水平横向随机力系表征，该力系作用于轨头平面并随时间变化。力的数量与车辆或列车的车轮数一致。

除厂称为横向冲击的这两个激励源外，在桥上的曲线轨道上还有方向朝外的离心力作用。

沿桥梁的竖向随机力运动问题S1amaJ．和Sniady B．已经进行了研究．在下面章节中我们将研究两种随机水平横向力的简化模型，并推导作用于铁路桥梁上随机水平横向力的解。

9．1 梁

铁路桥梁最常用的模型是伯努利—欧拉粱，该梁受N个力作用，这N个力是时间的随机函数，并且按照确定的间距dn作用于桥梁上，参见图9．1。在该粱上可分别研究竖向、横向和扭转振动。

9．1．1 竖向振动

梁的竖向振动受图9．1所示轴力Fn(t)，n＝1，2，…，N的影响。用伯努利—欧拉微分方程来描述梁的变形

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EI——梁的抗弯刚度系数；

u——梁的单位长度的质量常数．

(1)近似解

可以导出式(9．1)在低速和小阻尼情况下的近似解。对于铁路桥梁而言，这两个必要条件都符合，因为目前铁路车辆的速度与其临界速度(与式(5．4)和第6．1节比较)相比还很低．近似解很好地表征了沿梁运动的力系的特性。

忽略式(9．1)左边的第二项，我们得到其如下形式的解

根据上边所提的定，可认为上式是具有零初始条件和具有简支梁边界条件的式(9．1)的近似解(准静态)一与参考文献[68]中的式(1．30)比较．

在式(9．3)中使用下列符号：

挠度的方差可从式(9．6)求得

10 铁路桥梁的运营荷载

根据牛顿定律和达伦贝尔原理，车辆对铁路桥梁的加载符合下列要求：

——作用力可以是静荷载也可以是动荷载；

——作用力方向：竖向，水平横向和水平纵向；

——作用力的幅值由运营列车、标准荷载和极端荷载产生。

本章和上面三章我们考虑运营荷载，也就是说，当前每天运营产生的荷载，这对于桥梁的疲劳评怕非常重要。

田c洲铁路局将一年内有用荷载的质量和包括通过给定铁路桥梁的机车在内的车辆的质量作为运营荷载单位。它以每年百万吨表示。这个单位有两个优点：

(1)在铁路统计学里一般有记录(或是可以根据相应铁路部门所管辖里程长度划分，通过总吨公里计算出)。

(2)桥梁的疲劳损伤近似地与运营荷裁成正比。

根据参考文献[162]，桥梁的运营荷载通常分为以下几类；

前捷克斯洛伐克的铁路在世界上位于最繁忙之列，而且在有些工务段运营荷载大大地超过60X10^6t·a。图10．1给出了过去100年来，在的捷克斯洛伐克一条铁路主干线上运营荷载的发展。从图中曲线可看出，直到战后运营荷载一直缓慢增加，而从1950年起才开始急剧增长。

整个前捷克斯洛伐克的铁路网运背荷载平均值的发展与一线路上的运营荷载是类似的。结果列于图10．2，图10．2是根据统计数据绘制的。

在图10．1和图10．2中列举的铁路桥梁运营荷载的增加是与每个国家的科技和经济水平的发展分不开的。桥梁自身也不幸受到这种趋势带来不利的影响，特别是受降低结构的疲劳寿命和减少对线桥维修的可能性的影响。

运营荷载由轴力、轴距和速度来表征。

第136页

10．1 轴 力

过去的一段时间以来，不仅铁路运营荷载有所增加而且铁路车辆的轴力或轮力也有所增大．直到1870年，前奥-匈帝国的桥梁荷载还根据用户(即铁路公司)和桥梁建设者之间达成的协议进行设计．

到1870年，奥—匈帝国贸易部颁布法规，规定铁路桥梁按照均布荷载设计，均布活载的大小与桥梁的跨度有关。对于跨度1m及以上时，均布荷载约为180kN．m^-1，对于跨度超过30m的桥梁，均布活载降为36kN·m^-1。除此之外，结构还承受

可以了不?

注册公用设备工程师（暖通专业）考试用书有哪几本？

温度越高松弛越快。例如，一直杆的长度比两刚壁之间的固定距离L稍长；将直杆强制地装入两刚壁之间，在开始时，直杆与刚壁的接触面之间有相互作用的压力P，在直杆内任一截面上也有内压力P；以后,随着时间的增长，这些压力的数值渐渐减小，而且温度越高时减小得越快。岩石和其他材料一样也会发生松弛现象。实际上，所有固体材料都会发生松弛现象，差别只在于有的松弛极慢，有的松弛较快。松弛的宏观规律可以用积分方程来描写，也可以按照弹簧、阻尼器等元件所组合的模型列出微分方程来描写。迄今对松弛的微观机理尚缺少完善的、能作出定量解释的理论。 聚己内酯是一种脂肪族直链聚酯,玻璃化转变温度Tg约为-60℃。它在常温下非常柔软,具有很大的伸展性,目前主要用于改性剂、增塑剂、药物释放载体、细胞组织培养基架、全降解手术缝合线、附着剂和粘合剂,优点是无毒、生物相容性好和可生物降解[1-3]。高分子材料的工程应用与温度密切相关。在较宽的温度范围内使用时,非晶区的松弛行为及其对晶区的作用对于材料的性能有很大的影响。聚己内酯是属于正交晶系的半结晶性高分子[4-6],聚己内酯的晶态结构由片层状的晶区与非晶区交替排列形成。玻璃化温度是高分子链段从冻结到运动(或反之)的一个转变温度。晶区与非晶区的高分子链间排列方式和密度不同导致晶区与非晶区的热膨胀系数不同,因此在升温或者降温过程中晶区与非晶区的热膨胀(收缩)的程度不同。Harrison利用动态力学热分析仪(DMTA)发现聚己内酯在0～-70℃时有α松弛行为,在-70～-120℃存在着β松弛行为[7]。Boyd发现,α松弛是由高分子链段运动引起的,而β松弛是由非晶相高分子主链基团扭转而引起的松弛行为[8]。在力学松弛被冻结或者激活过程中,非晶区发生了明显的变化,由于晶区与非晶区之间存在着大量的系带

2018-08-24 轴

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一、高等数学

1．1空间解析几何

向量代数 直线 平面 柱面 旋转曲面 二次曲面 空间曲线

1．2微分学

极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用

1．3积分学

不定积分 定积分 广义积分 二重积分 三重积分平面曲线积分

积分应用

1．4无穷级数

数项级数 幂级数 泰勒级数 傅里叶级数

1．5常微分方程

可分离变量方程 一阶线性方程 可降阶方程 常系数线性方程

1．6概率与数理统计

随机与概率 古典概型 一维随机变量的分布和数字特征 数理

统计的基本概念 参数估计 设检验 方差分析 一元回y刁分析

1．7向量分析

1．8线性代数

行列式 矩阵 n维向量 线性方程组 矩阵的特征值与特征向量

二次型

二、普通物理

2．1热学

气体状态参量 千衡态 理想气体状态方程 理想气体的压力和温度

的统计解释 能量按自由度均分原理 理想气体内能 平均碰撞次数

和平均自由程 麦克斯韦速率分布律 功 热量 内能 热力学第一

定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用 气体的摩尔热容

循环过程 热机效率 热力学第二定律及其统计意义 可逆过程和不

可逆过程 熵

2．2波动学

机械波的产生和传播 简谐波表达式 波的能量 驻波 声速

超声波 次声波 多普勒效应

2．3光学

相干光的获得 杨氏双缝干涉 光程 薄膜干涉迈克尔干涉仪 惠

更斯一菲涅耳原理 单缝衍射 光学仪器分辨本领 x射线衍射 自

#光和偏振光 布儒斯特定律 马吕斯定律 双折射现象 偏振光的

干涉 人工双折射及应用

三、普通化学

3．1物质结构与物质状态

原子核外电子分布 原子、离子的电子结构式 原子轨道和电子云概

念 离子键特征共价键特征及类型 分子结构式 杂化轨道及分子空间构型 极性分子与非极性分子 分子间力与氢键 分压定律及计算液体蒸气压 沸点 汽化热 晶体类型与物质性质的关系

3．2溶液

溶液的浓度及计算非电解质稀溶液通性及计算 渗透压概念电解质

溶液的电离平衡 电离常数及计算 同离子效应和缓冲溶液 水的离

子积及PH值 盐类水解平衡及溶液的酸碱性 多相离子平衡 溶度积常数 溶解度概念及计算

3.3周期表

周期表结构 周期 族 原子结构与周期表关系 元素性质 氧化物

及其水化物的酸碱性递变规律

3．4化学反应方程式 化学反应速率与化学平衡

化学反应方程式写法及计算 反应热概念 热化学反应方程式写法

化学反应速率表示方法 浓度、温度对反应速率的影响 速率常数与

反应级数 活化能及催化剂概念

化学平衡特征及平衡常数表达式 化学平衡移动原理及计算 压力熵

与化学反应方向判断

3．5氧化还原与电化学

氧化剂与还原剂 氧化还原反应方程式写法及配平 原电池组成及符号 电极反应与电池反应 标准电极电势 能斯特方程及电极电势的应用 电解与金属腐蚀

3．6有机化学

有机物特点、分类及命名 官能团及分子结构式

有机物的重要化学反应：加成 取代 消去 氧化 加聚与缩聚

典型有机物的分子式、性质及用途： 甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇

酚 乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺 聚氯乙烯 聚乙烯 聚丙烯酸

酯类 工程塑料(ABS) 橡胶 尼龙66

四、理论力学

4．1静力学

平衡 刚体 力 约束 静力学公理 受力分析 力对点之矩 力对

轴之矩 力偶理论 力系的简化 主矢 土矩 力系的平衡 物体系

统(含平面静定桁架)的平衡 滑动摩擦 摩擦角 自锁 考虑滑动摩

擦时物体系统的平衡 重心

4．2运动学

点的运动方程 轨迹 速度和加速度 刚体的平动 刚体的定轴转动

转动方程 角速度和角加速度 刚体内任一点的速度和加速度

4．3动力学

动力学基本定律 质点运动微分方程 动量 冲量 动量定理

动量守恒的条件 质心 质心运动定理 质心运动守恒的条件

动量矩 动量矩定理 动量矩守恒的条件 刚体的定轴转动微分方程

转动惯量 回转半径 转动惯量的平行轴定理 功 动能 势能 动

能定理 机械能守恒 惯性力 刚体惯性力系的简化 达朗伯原理

单自由度系统线性振动的微分方程振动周期 频率和振幅 约束

自由度 广义坐标 虚位移 理想约束 虚位移原理

五、材料力学

5．1轴力和轴力图 拉、压杆横截面和斜截面上的应力 强度条件虎克定律和位移计算应变能计算

5．2剪切和挤压的实用计算 剪切虎克定律 切(剪)应力互等定理

5．3外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 圆轴扭转切(剪)应力及强度条件扭转角计算及刚度条件 扭转应变能计算

5．4静矩和形心 惯性矩和惯性积 平行移轴公式 形心主惯性矩

5．5梁的内力方程 切(剪)力图和弯矩图 分布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系 正应力强度条件 切(剪)应力强度条件 梁的合理截面 弯曲中心概念 求梁变形的积分法 叠力口法和卡氏第二定理

5．6平面应力状态分析的数值解法和图解法 一点应力状态的主应力和最大切(剪)应力 广义虎克定律 四个常用的强度理论

5．7斜弯曲 偏心压缩(或拉伸) 拉—弯或压—弯组合 扭—弯组合

5．8细长压杆的临界力公式 欧拉公式的适用范围 临界应力总图和经验公式 压杆的稳定校核

六、流体力学

6．1流体的主要物理性质

6．2流体静力学

流体静压强的概念

重力作用下静水压强的分布规律 总压力的计算

6．3流体动力学基础以流场为对象描述流动的概念

流体运动的总流分析 恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程

6．4流动阻力种流态一层流和紊流

圆管中层流运和水头损失

实际流体的两动、紊流运动的特征

沿程水头损失和局部水头损失

边界层附面层基本概念和绕流阻力

6．5孔口、管嘴出流 有压管道恒定流

6，6明渠恒定均匀流

6．7渗流定律井和集水廊道

6．8相似原理和量纲分析

6，9流体运动参数(流速、流量、压强)的测量

七、计算机应用基础

7．1计算机基础知识

硬件的组成及功能 软件的组成及功能 数制转换；．2 Windows操作系统基本知识、系统启动 有关目录、文件、磁盘及其它操作 网络功能

注： 以Windows98为基础

7．3计算机程序设计语言

程序结构与基本规定 数据 变量 数组 指针 赋值语句

输入输出的语句 转移语句 条件语句 选择语句 循环语句

函数 子程序(或称过程) 顺序文件 随机文件

注：鉴于目前情况，暂用FORTRAN语言

八、电工电子技术

8。1电场与磁场

库仑定律 高斯定理 环路定律 电磁感应定律

8．2直流电路

电路基本元件 欧姆定律 基尔霍夫定律 叠加原理 戴维南定理

8．3正弦交流电路正弦量三要素 有，效值 复阻抗 单相和三相电路计算 功率及功率

因数 串联与并联谐振 安全用电常识

8．4 RC和RL电路暂态过程

三要素分析法

8．5变压器与电动机

变压器的电压、 电流和阻抗变换 三相异步电动机的使用

常用继电一接触器控制电路

8．6二极管及整流、滤波、稳压电路

8．7三极管及单管放大电路

8．8运算放大器

理想运放组成的比例 加、减和积分运算电路

8．9门电路和触发器

基本门电路 RS、D、JK触发器

九、工程经济

9．1现金流量构成与资金等值计算

现金流量 投资 资产 固定资产折旧 成本 经营成本 销售收入

利润 工程项目投资涉及的主要税种 资金等值计算的常用公式及应

用 复利系数表的用法

9．2投资经济效果评价方法和参数

净现值 内部收益率 净年值 费用现值 费用年值 差额内部收益

率 投资回收期 基准折现率 备选方案的类型 寿命相等方案与寿

命不等方案的比选

9．3不确定性分析

盈亏平衡分析 盈亏平衡点 固定成本 变动成本 单因素敏感性分

析 敏感因素

9．4投资项目的财务评价

工业投资项目可行性研究的基本内容

投资项目财务评价的目标与工作内容 赢利能力分析 资金筹措的主

要方式 资金成本 债务偿还的i要方式 基础财务报表 全投资经济效果与自有资金经济效果 全投资现金流量表与自有资金现金流量

表 财务效果计算 偿债能力分析 改扩建和技术改造投资项目财务

评价的特点(相对新建项目)

9．5价值工程

价值工程的概念、内容与实施步骤 功能分析

十、热工学(工程热力学、传热学)

1 0．1基本概念

热力学系统 状态 平衡 状态参数 状态公理 状态方程 热力参

数及坐标图 功和热量 热力过程 热力循环 单位制

l 0．2准静态过程 可逆过程和不可逆过程

10．3热力学第一定律

热力学第一定律的实质 内能 焓 热力学第一定律在开口系统和闭

口系统的表达式 储存能 稳定流动能量方程及其应用

1 0．4气体性质

理想气体模型及其状态方程 实际气体模型及其状态方程 压缩因子

临界参数 对比态及其定律 理想气体比热 混合气体的性质

1 0．5理想气体基本热力过程及气体压缩

定压 定容 定温和绝热过程 多变过程气体压缩轴功 余隙

多极压缩和中间冷却 ．

1 0．6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 熵 孤立系统

熵增原理

10．7水蒸汽和湿空气

蒸发 冷凝 沸腾 汽化 定压发生过程 水蒸气图表 水蒸气基本

热力过程 湿空气性质 湿空气焓湿图 湿空气基本热力过程

1 0．8气体和蒸汽的流动

喷管和扩压管 流动的基本特性和基本方程 流速 音速 流量

临界状态 绝热节流

10．9动力循环 朗肯循环 回热和再热循环 热电循环 内燃机循环

1 0．1 0致冷循环

空气压缩致冷循环 蒸汽压缩致冷循环 吸收式致冷循环 热泵

气体的液化

1 0．11导热理论基础

导热基本概念 温度场 温度梯度 傅里叶定律 导热系数导热微

分方程 导热过程的单值性条件

1 0．12稳态导热

通过单平壁和复合平壁的导热 通过单圆筒壁和复合圆筒壁的导热

临界热绝缘直径 通过肋壁的导热 肋片效率 通过接触面的导热

二维稳态导热问题

10．1 3非稳态导热

非稳态导热过程的特点 对流换热边界条件下非稳态导热 诺模图

集总参数法 常热流通量边界条件下非稳态导热

l 0．14导热问题数值解

有限差分法原理 问题导热问题的数值计算 节点方程建立节点方

程式求解 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

1 0．1 5对流换热分析

对流换热过程和影响对流换热的因素 对流换热过程微分方程式

对流换热微分方程组 流动边界层 热边界层 边界层换热微分方程

组及其求解 边界层换热积分方程组及其求解 动量传递和热量传递

的类比 物理相似的基本概念 相似原理 实验数据整理方法

10．16单相流体对流换热及准则方程式

管内受迫流动换热 外掠圆管流动换热 自然对流换热 自然对流与

受迫对流并存的混合流动换热

1 0．1 7凝结与沸腾换热

凝结换热基本特性 膜状凝结换热及计算 影响膜状凝结换热的因素

及增强换热的措施 沸腾换热 饱和沸腾过程曲线 大空间泡态沸腾换热及计算 泡态沸腾换热的增强

1 0．1 8热辐射的基本定律

辐射强度和辐射力 普朗克定律 斯蒂芬一波尔兹曼定律 兰贝特余

弦定律 基尔霍夫定律

10．19辐射换热计算

黑表面间的辐射换热 角系数的确定方法 角系数及空间热阻

灰表面间的辐射换热 有效辐射 表面热阻 遮热板 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换

热 太阳辐射

l 0．20传热和换热器

通过肋壁的传热 复合换热时的传热计算 传热的削弱和增强平均温

度差 效能一传热单元数 换热器计算

十一、工程流体力学及泵与风机

11．1流体动力学

流体运动的研究方法 稳定流动与非稳定流动 理想流体的运动方程

式 实际流体的运动方程式 柏努利方程式及其使用条件

11．2相似原理和模型实验方法

物理现象相似的概念 相似三定理 方程和因次分析法 流体力学模

型研究方法 实验数据处理方法

11．3流动阻力和能量损失

层流与紊流现象 流动阻力分类 圆管中层流与紊流的速度分布 层

流和紊流沿程阻力系数的计算 局部阻力产生的原因和计算方法 减

少局部阻力的措施

11．4管道计算

简单管路的计算 串联管路的计算 并联管路的计算

11．5特定流动分析

势函数和流函数概念 简单流动分析 圆柱形测速管原理 旋转气流

性质 紊流射流的一般特性 特殊射流

11．6气体射流压力波传播和音速概念 可压缩流体一元稳定流动的基本方程渐缩喷

管与拉伐尔管的特点 实际喷管的性能

11．7泵与风机与网络系统的匹配

泵与风机的运行曲线 网络系统中泵与风机的工作点 离心式泵或风

机的工况调节 离心式泵或风机的选择 气蚀 安装要求

十二、自动控制

12．1自动控制与自动控制系统的一般概念

“控制工程”基本含义 信息的传递 反馈及反馈控制 开环及闭环

控制系统构成 控制系统的分类及基本要求

12．2控制系统数学模型

控制系统各环节的特性 控制系统微分方程的拟定与求解 拉普拉斯

变换与反变换 传递函数及其方块图

1 2．3线性系统的分析与设计

基本调节规律及实现方法 控制系统一阶瞬态响应 二阶瞬态响应

频率特性基本概念 频率特性表示方法 调节器的特性对调节质量的

影响 二阶系统的设计方法

12．4控制系统的稳定性与对象的调节性能

稳定性基本概念 稳定性与特征方程根的关系 代数稳定判据对象的

调节性能指标

12．5掌握控制系统的误差分析

误差及稳态误差 系统类型及误差度 静态误差系数

12．6控制系统的综合与和校正

校正的概念 串联校正装置的形式及其特性

继电器调节系统(非线性系统)及校正：位式恒速调节系统、带校正

装置的双位调节系统、带校正装置的位式恒速调节系统

十三、热工测试技术

l 3．1测量技术的基本知识

测量 精度 误差 直接测量 间接测量 等精度测量 不等精度测

量 测量范围 测量精度 稳定性 静态特性 动态特性 传感器传输通道 变换器

1 3．2温度的测量

热力学温标 国际实用温标 摄氏温标 华氏温标 热电材料 热电

效应膨胀效应测温原理及其应用 热电回路性质及理论 热电偶结构

及使用方法 热电阻测温原理及常用材料、常用组件的使用方法 单

色辐射温度计 全色辐射温度计 比色辐射温度计 电动温度变送器

气动温度变送器 测温布置技术

1 3．3湿度的测量

干湿球温度计测量原理 干湿球电学测量和信号传送传感 光电式露

点仪 露点湿度计 氯化锂电阻湿度计 氯化锂露点湿度计 陶瓷电

阻电容湿度计 毛发丝膜湿度计 测湿布置技术

13．4压力的测量

液柱式压力计 活塞式压力计 弹簧管式压力计 膜式压力计波纹

管式压力计 压电式压力计 电阻应变传感器 电容传感器 电感传

感器 霍尔应变传感器 压力仪表的选用和安装

l 3．5流速的测量

流速测量原理 机械风速仪的测量及结构 热线风速仪的测量原理及

结构 L型动压管 圆柱型三孔测速仪 三管型测速仪 流速测量布

置技术

1 3．6流量的测量

节流法测流量原理 测量范围 节流装置类型及其使用方法 容积法

测流量 其它流量计 流量测量的布置技术

l 3．7液位的测量

直读式测液位 压力法测液位 浮力法测液位 电容法测液位超声波

法测液位 液位测量的布置及误差消除方法

1 3．8热流量的测量

热流计的分类及使用 热流计的布置及使用

1 3．9误差与数据处理

误差函数的分布规律 直接测量的平均值、方差、标准误差、有效数字和测量结果表达 间接测量最优值、标准误差、误差传播理论、微

小误差原则、误差分配 组合测量原理 最小二乘法原理 组合测量

的误差 经验公式法 相关系数 回y]分析 显著性检验及分析 过

失误差处理 系统误差处理方法及消除方法 误差的合成定律

十四、机械基础

14．1机械设计的一般原则和程序 机械零件的计算准则 许用应力和安全系数

14．2运动副及其分类 平面机构运动简图 平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

14．3铰链四杆机构的基本型式和存在曲柄的条件 铰链四杆机构的演化

14．4凸轮机构的基本类型和应用 直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制

14．5螺纹的主要参数和常用类型 螺旋副的受力分析、效率和自锁螺纹联接的基本类型 螺纹联接的强度计算 螺纹联接设计时应注意的几个问题

14．6带传动工作情况分析 普通V带传动的主要参数和选择计算带轮的材料和结构 带传动的张紧和维护

14．7直齿圆柱齿轮各部分名称和尺寸 渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件 轮齿的失效 直齿圆柱齿轮的强度计算 斜齿圆柱齿轮

传动的受力分析 齿轮的结构 蜗杆传动的啮合特点和受力分析

蜗杆和蜗轮的材料

14．8轮系的基本类型和应用 定轴轮系传动比计算 周转轮系及其传动比计算

14．9轴的分类、结构和材料 轴的计算 轴毂联接的类型

14．10滚动轴承的基本类型 滚动轴承的选择计算

十五、职业法规

15．1我国有关基本建设、建筑、房地产、城市规划、环保、安全及节能等方面的法律与法规

1 5.2工程设计人员的职业道德与行为规范

15.3我国有关动力设备及安全方面的标准与规范

全国勘察设计注册暖通空调工程师专业考试大纲

一. 总则

1.1 熟悉暖通空调制冷设计规范、建筑防火设计规范和高层民用建筑设计防火规范中暖通空调制冷有关部分、有关建筑节能的规定，暖通空调设备产品标准中设计选用部分、环境保护及卫生标准中有关本专业的规定。掌握上述标准规范中的强制性条文。

1.2 熟悉暖通空调制冷系统的类型、构成及选用。

1.3 了解暖通空调设备的构造及性能。

1.4 掌握暖通空调制冷系统设计方法、暖通空调设备的选择计算、管网计算。正确用设计计算公式及取值。

l.5 掌握防排烟设计及设备、附件、材料的选择。

1.6 熟悉暖通空调制冷设备及系统的自控要求及—般方法。

1.7 了解暖通空调制冷施工技术和质量验收标准。

1.8 熟悉暖通空调制冷设备及系统的测试方法。

1.9 了解保温材料及其制品的性能，掌握管道和设备的保温绝热计算。

1.10 熟悉暖通空调设计的节能技术。

二. 暖(含小区供热设备和热网)

2.1 熟悉暖建筑物围护结构建筑热工要求，掌握冬季暖通风系统热负荷计算方法。

2.2 熟悉各类散热设备主要性能。熟悉各种暖方式。掌握散热器暖、热风暖和辐射暖的设计计算方法。

2.3 掌握热水、蒸汽暖系统设计计算方法。

2.4 掌握分户热计量热水集中暖设计方法。

2.5 了解热电厂集中供热原理，熟悉小区集中供热区域锅炉房主要组成及其功能。掌握热媒及其参数选择原则和小区集中供热热负荷的概算方法。

2.6 熟悉热水、蒸汽供热系统管网设计原则，掌握管网与热用户连接的设计方法。熟悉汽—水、水—水换热器选择计算方法，掌握热力站设计原则。

2.7 了解供热用燃煤、燃油、燃气锅炉的主要性能。熟悉小区锅炉房主要设备的选择计算方法。掌握小区锅炉房设置及工艺设计原则。

三. 通风

3.1 掌握通风设计原则、通风量计算以及空气平衡和热平衡计算。了解建筑物火灾危险分类和耐火等级、防火分区划分。掌握防烟分区划分原则。

3.2 熟悉自然通风原理及天窗、风帽的选择方法。掌握自然通风设计计算方法。

3.3 熟悉排风罩种类和选择方法，掌握局部排风系统设计计算方法及设备选择。

3.4 熟悉机械全面通风、事故通风的条件，掌握其计算方法。

3.5 熟悉防火和防排烟设备和部件的基本性能及防排烟系统的基本要求。熟悉防火控制程序。掌握防排烟方式的选择及机械防排烟系统的设计原则。掌握防排烟系统的计算方法。掌握通风空调系统防火防爆设计要求。

3.6 了解诱导通风、置换通风的使用条件和原理。

3.7 熟悉除尘和有害气体净化设备的种类和应用，掌握设计选用方法。

3.8 熟悉通风机的类型、性能和特性，掌握通风机的选用、计算方法。

四. 空气调节

4.1 熟悉空调房间围护结构建筑热工要求，掌握舒适性空调和工艺性空调室内空气参数的确定原则。

4.2 了解空调冷(热)、湿负荷形成机理，掌握空调冷(热)、湿负荷以及热湿平衡、空气平衡计算。

4.3 熟悉空气处理过程，掌握湿空气焓湿图的应用。

4.4 熟悉常用空调系统的特点和设计方法。

4.5 掌握常用气流组织型式的选择及其设计计算方法。

4.6 熟悉常用空调设备的主要性能，掌握空调设备的选择计算方法。

4.7 熟悉常用冷热源设备的主要性能，掌握冷热源设备的选择计算方法。

4.8 掌握空调水系统的设计原则及计算方法。

4.9 熟悉空调自动控制方法及运行调节。

4.10 熟悉空调系统的节能技术和消声、隔振措施。

五．制冷技术

5.1 熟悉制冷循环的热力学原理、制冷剂的性能和选择以及CFC、HCFC的限制和替代。

5.2 了解蒸汽压缩式制冷(热泵)的工作原理；熟悉各类蒸汽压缩式制冷(热泵)机组的特点、适用范围和主要技术性能参数；掌握各类冷水机组、热泵机组的选择计算方法和正确取值。

5.3 了解溴化锂吸收式制冷的工作原理；熟悉蒸汽式和直燃式双效溴化锂吸收式制冷装置的组成和性能。 ·

5.4 了解蒸汽压缩式制冷系统的组成、制冷剂管路设计基本原则；熟悉制冷自动控制的技术要求；掌握制冷机房设备布置原则、冷却水系统设汁和冷却塔的选用。

5.5 了解蓄冷的基本原理、类型、系统组成以及设置原则。

5.6 了解冷藏库温、湿度要求和冷藏库库用工艺装备；掌握冷藏库建筑围护结构的隔汽层、防潮层、隔热层的设置以及热工计算。

5.7 掌握冷藏库制冷系统的组成、设备选择与制冷剂管路系统设计；熟悉冷藏库自动控制和安全保护装置。

六．空气洁净技术

6.1 掌握常用洁净室空气洁净度等级标准及选用原则。了解与建筑及其他专业的配合。

6.2 熟悉空气过滤器的分类、性能、组合原则及计算。

6.3 了解室内外尘源，熟悉各种气流流型的适用条件，掌握洁净室送回风量计算。

6.4 掌握洁净室室内外压差风量计算及压差控制方法。

七. 民用建筑房屋卫生设备

7.1 熟悉房屋卫生设备、冷热水供、排水量指标，掌握系统设计计算。

7.2 掌握消防水量计算及系统设计。

7.3 掌握室内燃气供应系统的设计。

请问暖通专业的公用设备工程师，基础考试和专业考试分别考些什么科目？题型有哪些？

14.1 轴概述

14.1.1 轴的分类及用途

轴是机械设备中重要的零件之一。轴的主要功用是支承回转运动的传动零件，并传递运动和动力。

一般常见的轴按其轴线形状分为直轴和曲轴两类，这里只讨论直轴。直轴一直都做成实心的，若因机器需要或为减轻机器质量，也可制成空心轴。轴的截面多为圆形，为了轴上零件定位及装拆方便，轴多做成阶梯轴。等直径轴（光轴）形状简单，加工容易，应力集中少，但轴上零件不易装配及定位。

根据承载情况，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。转轴是工作中既受弯矩又受转矩的轴，如减速器中的各轴，这类轴在各种机器中最常见；心轴是工作中只承受弯矩而不承受转矩的轴，心轴有转动心轴和固定心轴两种；传动轴是工作中只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小的轴。

此外，还有一种钢丝软轴，又称钢丝挠性软轴。由多组钢丝分层卷绕而成，具有良好的挠性，能够把回转运动灵活地传到任意位置。

14.1.2 轴的材料

轴毛坯的选择。对于光轴或轴端直径变化不大的轴、不太重要的轴，可选用轧钢圆棒做轴的毛坯，有条件的可直接用冷拔圆钢；直径大的轴可用空心轴；对于重要的轴、受载较大的轴、直径变化较大的阶梯轴，一般用锻坯；对于形状复杂的轴可用铸造毛坯。

轴的材料选择。轴的材料是决定其承载能力的重要因素，多数轴既承受转矩又承受弯矩，多处于变应力条件下工作，因此轴的材料应具有较好的强度和韧性，用于滑动轴承时，还要具有较好的耐磨性。优质碳素结构钢使用广泛，45钢最为常用，调质后具有优良的综合力学性能。不重要的轴也可用普通碳结构钢。高温、重载的轴，受力较大而尺寸较小的轴以及有特殊要求的轴应选用合金结构钢。合金钢对应力集中敏感性高，所以用合金钢的轴的结构形状应尽量减少应力集中源，并要求表面粗糙值低。对于形状复杂的轴，也可以用合金铸铁和球墨铸铁铸造成形，易于得到更合理的形状，而且铸铁还有价廉、良好的吸振性、耐磨性及应力集中的敏感性较低的优点，但是铸造轴的机械性能不易控制，因此可靠性较差。

轴的热处理和表面处理工艺。冷作硬化是一种机械表面处理工艺，也可以用来改善轴的表面质量，提高疲劳强度，其方法有喷丸和滚压等。喷丸表面产生薄层塑性变形和残余压缩应力，能消除微观裂纹和其他加工方法造成的残余应力，多用于热处理或锻压后不需要精加工的表面。滚压使表面产生薄层塑性变形，并大大降低表面粗糙度，硬化表层，也能消除微裂纹，使表面产生残余压缩应力。

14.1.3 轴设计的主要问题

轴的设计包括轴的结构设计和轴的计算。

对于一般机器的轴，要进行强度校核，以防止因轴的强度不够而断裂；对于刚度要求较高的轴和受力大的细长轴，还需进行刚度校核，以防止轴工作中产生过大的变形；对于高速运转的轴，还要进行振动稳定性计算，防止轴发生共振。

设计轴时，首先根据机械传动方案的整体布局，确定轴上零部件的布置和装备方案；选用合适的材料；在力的作用点及支点跨距尚不能精确确定的情况下，按纯扭工况初步估算轴的直径；通过考虑轴与轴上零件的安装、固定及制造工艺性等要求进行结构设计；根据轴的受载情况及使用情况，进行轴的强度和刚度校核计算；必要时还要进行轴强度的精确校核计算；对于转速高、跨度较大、外伸端较长的轴要进行考虑振动稳定性的临界转速计算。

14.2 轴的结构设计

14.2.1 轴的各部分名称及功能

安装轮毂的轴段称轴头，安装轴承的轴端称轴颈，为轴向固定零件所制作出的阶梯称为轴肩或轴环，连接轴颈和轴头的部分称为轴身。

轴头。轴头与回转件的配合性质、公差等级和表面粗糙度，应由传动系统对回转件的技术要求确定。轴头长度应稍小于轮毂宽度，否则不能达到回转件的轴向固定目的。

轴颈。用滑动轴承支承的轴，轴颈与轴瓦为间隙配合。轴颈的公差级别和表面粗糙度应符合滑动轴承的技术要求。用滚动轴承支承的轴，轴颈与轴承内圈多为过渡配合或过盈配合。轴颈的公差级别和表面粗糙度，应按滚动轴承的技术要求设计。

轴肩（或轴环）。轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩。轴肩可用作轴向定位面，它是齿轮及滚动轴承等零部件的安装基准。

14.2.2 零件在轴上的固定

零件在轴上的固定，一般是指回转件如何安装在轴的确定位置并与轴连接成一体，轴上零件有游动或空转要求的除外，因而零件在轴上，既要轴向固定，又要周向固定。

零件的轴向定位。轴上零件的轴向定位形式很多，其特点各异，常用结构有轴肩、轴环、套筒、圆螺母、弹性挡圈等。轴肩（轴环）结构简单，可以承受较大的轴向力，应用最为普遍；轴肩的圆内半径r应小于毂孔的圆角半径R或倒角高度C?，以保证零件安装准确到位。定位轴肩其尺寸可按经验设计。轴端挡圈常用于轴端上的零件固定，工作可靠，能够承受较大的轴向力，圆锥形轴头多用于同轴度要求较高的场合。当轴上零件一边用轴肩（轴环）定位时，另一边可用套筒固定，以便拆装，套筒定位结构简单，定位可靠，轴上不需开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，但套筒也不宜过长，以免增大套筒的质量及材料用量，又因套筒与轴的配合较松，当轴的转速很高时，也不宜用套筒定位。如要求套筒较长时，可不用套筒而用圆螺母固定。一般用于固定轴端零件有双圆螺母和圆螺母与止动垫片两种形式。利用弹簧挡圈、紧定螺钉及锁紧挡圈等进行轴向定位时，只适用于零件上的轴向力不大之处。紧定螺钉和锁紧挡圈常用于光轴上零件的定位，装拆方便。

零件的周向定位。周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动。通常是以轮毂与轴连接的形式出现的，轴毂连接是为了可靠地传递运动和转矩的。常用的周向定位方法有键、花键、紧定螺钉、销以及过盈配合等，其中紧定螺钉只用在传力不大之处。

14.2.3 轴上零件的装拆

为了便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯型。定位滚动轴承的轴肩高度，必须小于轴承的内圈厚度并应符合国际规定，以便轴承的拆卸。为使轴上零件易于安装并去掉毛刺，轴端及各轴段的端部应有倒角。为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合段前用较小的直径。为了使与轴做过盈配合的零件易于装配，相配轴端的压入端应制出锥度。为使轴上易于装拆，零件之间留有必要的轴向间隙。

14.2.4 轴的结构工艺性

轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，并且生产率高，成本低。一般来说，轴的结构越简单，工艺性越好。

为了便于装配零件，轴端应制成45°的倒角；各轴段的圆角尽量统一，所有键槽在一条直线上；需要磨削加工的轴端，应留有砂轮越程槽；需要切制螺纹的轴端，应留有退刀槽。

14.2.5? 改善轴的受力状况，减小应力集中

可从结构和工艺两方面来取措施提高轴的承载能力。

合理布置轴上零件，减小轴所承受转矩。当转矩由一个传动件输入，而由几个传动件输出时，为了减小轴上的转矩，应将输入键放在中间，而不是置于一端。

改进轴上零件结构，减小轴所承受弯矩。为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽可能不用悬臂的支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。

改进轴的结构，减少应力集中。轴截面突变，在轴上打孔、紧定螺钉端坑、键槽圆角过小等，都可能引起应力集中而降低轴的疲劳强度。主要措施由：尽量避免形状的突然变化，宜用较大的过度圆角，若圆角半径受限，可用内圆角、凹切圆角或肩环以保证圆角尺寸；过盈配合的轴，可在轴上或轮毂上开减载槽加大配合部分的直径。

改善表面品质，提高轴的疲劳强度。表面越粗糙，轴的疲劳强度越低。用表面强化处理方法，如碾压、喷丸等强化处理；氰化、氮化、渗碳等化学热处理；高频或火焰表面淬火等热处理，可以显著提高轴的承载能力。

14.2.6 各轴段直径和长度的确定

零件在轴上的定位和装拆方案确定后，轴的形状便大体确定。各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。在轴的结构设计前，通常已能求得轴所受的转矩。因此，可按轴所受的转矩初步估算轴所需的直径。将初步求出的直径作为轴端的最小直径，然后在按轴上零件的装配方案和定位要求，从最小直径处由外向内逐一确定各段轴的直径。

有配合要求的轴端，应尽量用标准直径。安装标准件部位的轴径，应取为相应的标准值及所选配合的公差。

考虑轴上零件的定位和拆装要求，由内向外确定各段轴的轴向尺寸。尽可能使结构紧凑，同时保证零件所需的装配或调整空间。

所确定各轴段长度要与其上相配合零件的宽度相对应，与齿轮和联轴器等零件相配合部分用套筒、螺母、轴端挡圈做轴向固定时，应把装零件的轴端做的比零件轮毂短2~3mm，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能靠近零件端面；其余轴端的长度要通过轴上相邻零件间必要的空隙来确定。

14.3 轴的计算

14.3.1 轴的强度计算

进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，取相应的计算方法，并恰当的选取其许用应力。

按扭转强度条件计算。这种方法是按扭转强度条件确定轴的最小直径，亦可用于传动轴的计算。对于转轴，由于跨距未知，无法计算弯矩，在计算中只考虑转矩，用降低许用应力的方法来考虑弯矩的影响。轴受转矩作用时，其强度条件为 τ=T/Wt=9.55x10?P/0.2d?n?≤ [τ] ， d?≥ {(9.55x10?)/0.2[τ]}?·(P/n)?=C(P/n)? 。其中，n次方为6次方；τ是轴截面中最大扭转剪应力；P是轴传递的功率；n是轴的转速；[τ]是许用扭转剪应力；C是由许用扭转剪应力确定的系数；Wt是抗扭截面模量；d是轴的直径。截面有键槽时，可将轴径适当加大。d>100mm，有一个键槽时增大3%，两个增大7%；30≤d≤100mm，有一个键槽时，增大5%，两个增大10%；d<30，有一个键槽时，增大7%，两个增大15%。

抗弯扭合成强度条件计算。计算步骤如下：轴的计算简图：将阶梯轴简化为简支梁；齿轮、带轮等传动件作用于轴上的分布力，在一般计算中，简化为集中力；作用在轴上的转矩，简化为从传动件轮缘宽度的中点算起的转矩；取轴承宽度中点为作用点，简化轴的支承反力。做出弯矩图。做出转矩图。校核轴的强度。强度条件为 σe=(σb?+4τ?)?≤[σb] ，引入折合系数α，则 σe=Me/W≤[σ-1b] 。其中，W是抗弯截面模量；Wt是抗扭截面模量，对于圆轴Wt=2W；α是根据转矩性质而定的折合系数；Me是当量弯矩， Me=Me=[M?+(αT)?]? 。对于不变的转矩， α=[σ-1b]/[σ+1b]≈0.3 ；当转矩脉动变化时, α=[σ-1b]/[σ0b]≈0.6 ；对于频繁正反转的轴，τ可看成对称循环应力，α=1.若转矩的变化规律不清楚，一般按脉动循环处理。

14.3.2 轴的刚度校核计算

设计时必须根据工作要求限制轴的变形量，即挠度γ≤[γ]，偏转角θ≤[θ]，扭转角φ≤[φ]。

轴的弯曲刚度校核计算。等直径轴的挠曲线近似微分方程为 d?y/dx?=M/EI ，其中，M是弯矩；E是材料的弹性模量；I是轴的惯性矩。当量直径 de=(L/∑li/di?)? ，其中，n次方为4次方；li是阶段轴第i段的长度；di是阶段轴第i段的直径；L是阶段轴的计算长度；z是阶段轴计算长度内的轴段数；自动加和都是从1到z，下边的也一样。弯曲刚度校核条件为y≤[y]，θ≤[θ]。

轴的扭转刚度校核计算。圆轴的计算公式：光轴 φ=Tl/GIp ，阶梯轴 φ=(1/lG)·∑Tili/Ipi ，其中，T是光轴所受的转矩；l是光轴受扭矩作用的长度；Ip是光轴的极惯性矩；G是轴的材料的剪切弹性模量；Ti，li，Ipi是阶段轴第i段的转矩、长度、极惯性矩。扭转刚度校核条件为 φ≤[φ] 。

14.3.3 轴的临界转速校核

产生共振现象时轴的转速称为轴的临界转速，临界转速的校核就是计算出轴的临界转速，以便避开。

轴的临界转速在数值上与轴横向振动的固有频率相同。一个轴在理论上可以有无穷多个临界转速，最低的一个称为一阶临界转速，其余为二阶、三阶...临界转速。

转速低于一阶临界转速的轴称为刚性轴，超过的称为挠性轴。

对于刚性轴，应使 n<0.75nc? ，对于挠性轴，应使 1.4nc?<n<0.7nc? 。nc?，nc?分别为一阶、二阶临界转速。

注册公用设备工程师(暖通空调)执业资格考试

基础考试大纲

一、高等数学

1. 空间解析几何

向量代数 直线 平面 柱面 旋转曲面 二次曲面 空间曲线

2. 微分学

极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用

3. 积分学

不定积分 定积分 广义积分 二重积分 三重积分平面曲线积分积分应用

4. 无穷级数

数项级数 幂级数 泰勒级数 傅里叶级数

5. 常微分方程

可分离变量方程 一阶线性方程 可降阶方程 常系数线性方程

6. 概率与数理统计

随机与概率 古典概型 一维随机变量的分布和数字特征 数理统计的基本概念 参数估计 设检验 方差分析 一元回归分析

7. 向量分析

8. 线性代数

行列式 矩阵 n维向量 线性方程组 矩阵的特征值与特征向量 二次型

二、普通物理

1. 热学

气体状态参量 千衡态 理想气体状态方程 理想气体的压力和温度的统计解释 能量按自由度均分原理 理想气体内能 平均碰撞次数和平均自由程 麦克斯韦速率分布律 功 热量 内能 热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用 气体的摩尔热容循环过程 热机效率 热力学第二定律及其统计意义 可逆过程和不可逆过程 熵

2. 波动学

机械波的产生和传播 简谐波表达式 波的能量 驻波 声速 超声波 次声波 多普勒效应

3. 光学

相干光的获得 杨氏双缝干涉 光程 薄膜干涉迈克尔干涉仪 惠更斯一菲涅耳原理 单缝衍射 光学仪器分辨本领 x射线衍射 光和偏振光 布儒斯特定律 马吕斯定律 双折射现象 偏振光的干涉 人工双折射及应用

三、普通化学

1. 物质结构与物质状态

原子核外电子分布 原子、离子的电子结构式 原子轨道和电子云概念 离子键特征共价键特征及类型 分子结构式 杂化轨道及分子空间构型 极性分子与非极性分子 分子间力与氢键 分压定律及计算液体蒸气压 沸点 汽化热 晶体类型与物质性质的关系

2. 溶液

溶液的浓度及计算非电解质稀溶液通性及计算 渗透压概念电解质溶液的电离平衡 电离常数及计算 同离子效应和缓冲溶液 水的离子积及PH值 盐类水解平衡及溶液的酸碱性 多相离子平衡 溶度积常数 溶解度概念及计算

3. 周期表

周期表结构 周期 族 原子结构与周期表关系 元素性质 氧化物及其水化物的酸碱性递变规律

4. 化学反应方程式 化学反应速率与化学平衡

恶化学反应方程式写法及计算 反应热概念 热化学反应方程式写法 化学反应速率表示方法 浓度、温度对反应速率的影响 速率常数与反应级数 活化能及催化剂概念 化学平衡特征及平衡常数表达式 化学平衡移动原理及计算 压力熵与化学反应方向判断

5. 氧化还原与电化学

氧化剂与还原剂 氧化还原反应方程式写法及配平 原电池组成及符号 电极反应与电池反应 标准电极电势 能斯特方程及电极电势的应用 电解与金属腐蚀

6. 有机化学

有机物特点、分类及命名 官能团及分子结构式 有机物的重要化学反应：加成 取代 消去 氧化 加聚与缩聚 典型有机物的分子式、性质及用途： 甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇酚 乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺 聚氯乙烯 聚乙烯 聚丙烯酸酯类 工程塑料(ABS) 橡胶 尼龙

四、理论力学

1. 静力学

平衡 刚体 力 约束 静力学公理 受力分析 力对点之矩 力对轴之矩 力偶理论 力系的简化 主矢 土矩 力系的平衡 物体系统(含平面静定桁架)的平衡 滑动摩擦 摩擦角 自锁 考虑滑动摩擦时物体系统的平衡 重心

2. 运动学

点的运动方程 轨迹 速度和加速度 刚体的平动 刚体的定轴转动转动方程 角速度和角加速度 刚体内任一点的速度和加速度

3. 动力学

动力学基本定律 质点运动微分方程 动量 冲量 动量定理 动量守恒的条件 质心 质心运动定理 质心运动守恒的条件 动量矩 动量矩定理 动量矩守恒的条件 刚体的定轴转动微分方程 转动惯量 回转半径 转动惯量的平行轴定理 功 动能 势能 动能定理 机械能守恒 惯性力 刚体惯性力系的简化 达朗伯原理 单自由度系统线性振动的微分方程振动周期 频率和振幅 约束 自由度 广义坐标 虚位移 理想约束 虚位移原理

五、材料力学

1. 轴力和轴力图 拉、压杆横截面和斜截面上的应力 强度条件虎克定律和位移计算应变能计算

2. 剪切和挤压的实用计算 剪切虎克定律 切(剪)应力互等定理

3. 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 圆轴扭转切(剪)应力及强度条件扭转角计算及刚度条件 扭转应变能计算

4. 静矩和形心 惯性矩和惯性积 平行移轴公式 形心主惯性矩

5. 梁的内力方程 切(剪)力图和弯矩图 分布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系 正应力强度条件 切(剪)应力强度条件 梁的合理截面 弯曲中心概念 求梁变形的积分法 叠力口法和卡氏第二定理

6. 平面应力状态分析的数值解法和图解法 一点应力状态的主应力和最大切(剪)应力 广义虎克定律 四个常用的强度理论

7. 斜弯曲 偏心压缩(或拉伸) 拉—弯或压—弯组合 扭—弯组合

8. 细长压杆的临界力公式 欧拉公式的适用范围 临界应力总图和经验公式 压杆的稳定校核

六、流体力学

1. 流体的主要物理性质

2. 流体静力学

流体静压强的概念 重力作用下静水压强的分布规律 总压力的计算

3. 流体动力学基础

以流场为对象描述流动的概念 流体运动的总流分析 恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程

4. 流动阻力和水头损失

实际流体的两种流态一层流和紊流 圆管中层流运动、紊流运动的特征 沿程水头损失和局部水头损失 边界层附面层基本概念和绕流阻力

5. 孔口、管嘴出流 有压管道恒定流

6. 明渠恒定均匀流

7. 渗流定律井和集水廊道

8. 相似原理和量纲分析

9. 流体运动参数(流速、流量、压强)的测量

七、计算机应用基础

1. 计算机基础知识

硬件的组成及功能 软件的组成及功能 数制转换；Windows操作系统基本知识、系统启动 有关目录、文件、磁盘及其它操作 网络功能 注： 以Windows98为基础

2. 计算机程序设计语言

程序结构与基本规定 数据 变量 数组 指针 赋值语句 输入输出的语句 转移语句 条件语句 选择语句 循环语句 函数 子程序(或称过程) 顺序文件 随机文件 注：鉴于目前情况，暂用FORTRAN语言

八、电工电子技术

1. 电场与磁场

库仑定律 高斯定理 环路定律 电磁感应定律

2. 直流电路

电路基本元件 欧姆定律 基尔霍夫定律 叠加原理 戴维南定理

3. 正弦交流电路

正弦量三要素 有，效值 复阻抗 单相和三相电路计算 功率及功率因数 串联与并联谐振 安全用电常识

4. RC和RL电路暂态过程 三要素分析法

5. 变压器与电动机

变压器的电压、 电流和阻抗变换 三相异步电动机的使用 常用继电一接触器控制电路

6. 二极管及整流、滤波、稳压电路

7. 三极管及单管放大电路

8. 运算放大器

理想运放组成的比例 加、减和积分运算电路

9. 门电路和触发器

基本门电路 RS、D、JK触发器

九、工程经济

1. 现金流量构成与资金等值计算

现金流量 投资 资产 固定资产折旧 成本 经营成本 销售收入 利润 工程项目投资涉及的主要税种 资金等值计算的常用公式及应用 复利系数表的用法

2. 投资经济效果评价方法和参数

净现值 内部收益率 净年值 费用现值 费用年值 差额内部收益率 投资回收期 基准折现率 备选方案的类型 寿命相等方案与寿命不等方案的比选

3. 不确定性分析

盈亏平衡分析 盈亏平衡点 固定成本 变动成本 单因素敏感性分析 敏感因素

4. 投资项目的财务评价

工业投资项目可行性研究的基本内容 投资项目财务评价的目标与工作内容 赢利能力分析 资金筹措的主要方式 资金成本 债务偿还的i要方式 基础财务报表 全投资经济效果与自有资金经济效果 全投资现金流量表与自有资金现金流量表 财务效果计算 偿债能力分析 改扩建和技术改造投资项目财务 评价的特点(相对新建项目)

5. 价值工程

价值工程的概念、内容与实施步骤 功能分析

十、热工学(工程热力学、传热学)

1. 基本概念

热力学系统 状态 平衡 状态参数 状态公理 状态方程 热力参数及坐标图 功和热量 热力过程 热力循环 单位制

2. 准静态过程

可逆过程和不可逆过程

3. 热力学第一定律

热力学第一定律的实质 内能 焓 热力学第一定律在开口系统和闭口系统的表达式 储存能 稳定流动能量方程及其应用

4. 气体性质

理想气体模型及其状态方程 实际气体模型及其状态方程 压缩因子 临界参数 对比态及其定律 理想气体比热 混合气体的性质

5. 理想气体基本热力过程及气体压缩

定压 定容 定温和绝热过程 多变过程气体压缩轴功 余隙 多极压缩和中间冷却

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 熵 孤立系统 熵增原理

7. 水蒸汽和湿空气

蒸发 冷凝 沸腾 汽化 定压发生过程 水蒸气图表 水蒸气基本热力过程 湿空气性质 湿空气焓湿图 湿空气基本热力过程

8. 气体和蒸汽的流动

喷管和扩压管 流动的基本特性和基本方程 流速 音速 流量 临界状态 绝热节流

9. 动力循环

朗肯循环 回热和再热循环 热电循环 内燃机循环

10. 致冷循环

空气压缩致冷循环 蒸汽压缩致冷循环 吸收式致冷循环 热泵 气体的液化

11. 导热理论基础

导热基本概念 温度场 温度梯度 傅里叶定律 导热系数导热微分方程 导热过程的单值性条件

12. 稳态导热

通过单平壁和复合平壁的导热 通过单圆筒壁和复合圆筒壁的导热 临界热绝缘直径 通过肋壁的导热 肋片效率 通过接触面的导热 二维稳态导热问题

13. 非稳态导热

非稳态导热过程的特点 对流换热边界条件下非稳态导热 诺模图 集总参数法 常热流通量边界条件下非稳态导热

14. 导热问题数值解

有限差分法原理 问题导热问题的数值计算 节点方程建立节点方程式求解 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

15. 对流换热分析

对流换热过程和影响对流换热的因素 对流换热过程微分方程式 对流换热微分方程组 流动边界层 热边界层 边界层换热微分方程组及其求解 边界层换热积分方程组及其求解 动量传递和热量传递的类比 物理相似的基本概念 相似原理 实验数据整理方法

16. 单相流体对流换热及准则方程式

管内受迫流动换热 外掠圆管流动换热 自然对流换热 自然对流与受迫对流并存的混合流动换热

17. 凝结与沸腾换热

凝结换热基本特性 膜状凝结换热及计算 影响膜状凝结换热的因素及增强换热的措施 沸腾换热 饱和沸腾过程曲线 大空间泡态沸腾换热及计算 泡态沸腾换热的增强

18. 热辐射的基本定律

辐射强度和辐射力 普朗克定律 斯蒂芬一波尔兹曼定律 兰贝特余弦定律 基尔霍夫定律

19. 辐射换热计算

黑表面间的辐射换热 角系数的确定方法 角系数及空间热阻 灰表面间的辐射换热 有效辐射 表面热阻 遮热板 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换热 太阳辐射

20. 传热和换热器

通过肋壁的传热 复合换热时的传热计算 传热的削弱和增强平均温度差 效能一传热单元数 换热器计算

十一、工程流体力学及泵与风机

1. 流体动力学

流体运动的研究方法 稳定流动与非稳定流动 理想流体的运动方程式 实际流体的运动方程式 柏努利方程式及其使用条件

2. 相似原理和模型实验方法

物理现象相似的概念 相似三定理 方程和因次分析法 流体力学模型研究方法 实验数据处理方法

3. 流动阻力和能量损失

层流与紊流现象 流动阻力分类 圆管中层流与紊流的速度分布 层流和紊流沿程阻力系数的计算 局部阻力产生的原因和计算方法 减少局部阻力的措施

4. 管道计算

简单管路的计算 串联管路的计算 并联管路的计算

5. 特定流动分析

势函数和流函数概念 简单流动分析 圆柱形测速管原理 旋转气流性质 紊流射流的一般特性 特殊射流

6. 气体射流压力波传播和音速概念

可压缩流体一元稳定流动的基本方程渐缩喷 管与拉伐尔管的特点 实际喷管的性能

7. 泵与风机与网络系统的匹配

泵与风机的运行曲线 网络系统中泵与风机的工作点 离心式泵或风 机的工况调节 离心式泵或风机的选择 气蚀 安装要求

十二、自动控制

1. 自动控制与自动控制系统的一般概念

“控制工程”基本含义 信息的传递 反馈及反馈控制 开环及闭环 控制系统构成 控制系统的分类及基本要求

2. 控制系统数学模型

控制系统各环节的特性 控制系统微分方程的拟定与求解 拉普拉斯变换与反变换 传递函数及其方块图

3. 线性系统的分析与设计

基本调节规律及实现方法 控制系统一阶瞬态响应 二阶瞬态响应频率特性基本概念 频率特性表示方法 调节器的特性对调节质量的影响 二阶系统的设计方法

4. 控制系统的稳定性与对象的调节性能

稳定性基本概念 稳定性与特征方程根的关系 代数稳定判据对象的调节性能指标

5. 掌握控制系统的误差分析

误差及稳态误差 系统类型及误差度 静态误差系数

6. 控制系统的综合与和校正

校正的概念 串联校正装置的形式及其特性 继电器调节系统(非线性系统)及校正：位式恒速调节系统、带校正装置的双位调节系统、带校正装置的位式恒速调节系统

十三、热工测试技术

1. 测量技术的基本知识

测量 精度 误差 直接测量 间接测量 等精度测量 不等精度测量 测量范围 测量精度 稳定性 静态特性 动态特性 传感器传输通道 变换器

2. 温度的测量

热力学温标 国际实用温标 摄氏温标 华氏温标 热电材料 热电效应膨胀效应测温原理及其应用 热电回路性质及理论 热电偶结构及使用方法 热电阻测温原理及常用材料、常用组件的使用方法 单色辐射温度计 全色辐射温度计 比色辐射温度计 电动温度变送器 气动温度变送器 测温布置技术

3. 湿度的测量

干湿球温度计测量原理 干湿球电学测量和信号传送传感 光电式露点仪 露点湿度计 氯化锂电阻湿度计 氯化锂露点湿度计 陶瓷电阻电容湿度计 毛发丝膜湿度计 测湿布置技术

4. 压力的测量

液柱式压力计 活塞式压力计 弹簧管式压力计 膜式压力计波纹 管式压力计 压电式压力计 电阻应变传感器 电容传感器 电感传感器 霍尔应变传感器 压力仪表的选用和安装

5. 流速的测量

流速测量原理 机械风速仪的测量及结构 热线风速仪的测量原理及结构 L型动压管 圆柱型三孔测速仪 三管型测速仪 流速测量布置技术

6. 流量的测量

节流法测流量原理 测量范围 节流装置类型及其使用方法 容积法测流量 其它流量计 流量测量的布置技术

7. 液位的测量

直读式测液位 压力法测液位 浮力法测液位 电容法测液位超声波法测液位 液位测量的布置及误差消除方法

8. 热流量的测量

热流计的分类及使用 热流计的布置及使用

9. 误差与数据处理

误差函数的分布规律 直接测量的平均值、方差、标准误差、有效数字和测量结果表达 间接测量最优值、标准误差、误差传播理论、微小误差原则、误差分配 组合测量原理 最小二乘法原理 组合测量的误差 经验公式法 相关系数 回归分析 显著性检验及分析 过失误差处理 系统误差处理方法及消除方法 误差的合成定律

十四、机械基础

1. 机械设计的一般原则和程序 机械零件的计算准则 许用应力和安全系数

2. 运动副及其分类 平面机构运动简图 平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

3. 铰链四杆机构的基本型式和存在曲柄的条件 铰链四杆机构的演化

4. 凸轮机构的基本类型和应用 直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制

5. 螺纹的主要参数和常用类型 螺旋副的受力分析、效率和自锁螺纹联接的基本类型 螺纹联接的强度计算 螺纹联接设计时应注意的几个问题

6. 带传动工作情况分析 普通V带传动的主要参数和选择计算带轮的材料和结构 带传动的张紧和维护

7. 直齿圆柱齿轮各部分名称和尺寸 渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件 轮齿的失效 直齿圆柱齿轮的强度计算 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 齿轮的结构 蜗杆传动的啮合特点和受力分析 蜗杆和蜗轮的材料

8. 轮系的基本类型和应用 定轴轮系传动比计算 周转轮系及其传动比计算

9. 轴的分类、结构和材料 轴的计算 轴毂联接的类型

10. 滚动轴承的基本类型 滚动轴承的选择计算

十五、职业法规

1. 我国有关基本建设、建筑、房地产、城市规划、环保、安全及节能等方面的法律与法规

2. 工程设计人员的职业道德与行为规范

3. 我国有关动力设备及安全方面的标准与规范