北京航空航天大学2020年硕士研究生
航空科学与工程学院、计算机学院考试大纲
航空科学与工程学院考试大纲
951力学基础考试大纲
注意：总分150分，理论力学部分占40%， 材料力学部分占60% 。
第一部分 理论力学大纲
静力学
1、几何静力学（第1－3章）
基本内容：静力学的基本公理，受力分析，力系简化的基本方法和有关力学量的基本计算，平衡方程的建立与求解，摩擦（滑动摩擦和滚动摩擦）问题，桁架内力的计算，平衡结构的静定性问题。
基本要求：深入理解静力学中有关的公理，熟练掌握刚体（刚体系）的受力分析，力系简化的基本方法和有关基本概念和基本量的计算，能够确定给定力系作用下独立平衡方程的数目，能够用定性和定量的方法研究刚体（刚体系）的平衡问题。能够分析研究考虑摩擦时刚体或刚体系的平衡问题以及平面桁架的内力计算问题。
2、分析静力学（第4章）
基本内容：各种力（重力、弹性力、有势力、摩擦力、合力、等效力系）的功，约束及其分类、广义坐标和自由度、虚位移与虚功、理想约束、虚位移原理及其应用、有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。
基本要求：熟练计算各种力的功，能够确定系统的约束类型，确定系统的自由度和广义坐标，理解虚位移的基本概念，会判断约束是否是理想约束；能够熟练应用虚位移原理求解质点系平衡问题；会判断有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。
动力学
1、质点动力学（第五章）
基本内容：质点的运动方程、速度、加速度的各种表示方法（矢量法、直角坐标法、自然坐标法）以及有关基本量的计算，质点运动微分方程，点的复合运动（三种运动分析、速度合成定理和加速度合成定理），质点相对运动动力学基本方程。
基本要求：熟练掌握质点运动方程、速度和加速度的各种表示方法和有关基本量的计算，能够熟练建立质点运动微分方程，对于简单的运动微分方程能够求解。熟练应用点的复合运动的基本理论与方法研究点的复合运动（速度和加速度）问题，能够在非惯性参考系下建立质点相对运动动力学基本方程，具有对质点的运动学和动力学问题进行定性和定量分析的初步能力。
2、质点系动力学（第六章）
基本内容：质点系的动量定理、变质量质点动力学方程、动量矩定理（包括对固定点、动点和质心的动量矩定理）、动能定理及其有关基本量的计算。
基本要求：熟练应用上述三个定理研究质点系的动力学问题，包括建立动力学方程，对简单的动力学方程能够求解，能够对质点系的动力学问题作初步的定性和定量分析。
3、刚体动力学（一）（第七章）
基本内容：（1）平面运动刚体的运动学，包括刚体的运动方程、刚体的角速度和角加速度，刚体上点的速度和加速度的几种基本计算方法（基点法、投影法和瞬心法）。（2）平面运动刚体的动力学，包括刚体定轴转动和平面运动以及碰撞问题。
基本要求：熟练掌握研究刚体平面运动的基本方法，能建立其运动方程，求解平面运动刚体的角速度和角加速度，求解平面运动刚体上点的速度和加速度。能够建立定轴转动刚体和平面运动刚体的运动微分方程，对于简单的方程能够求解。能够应用动力学普遍定理研究刚体系平面运动的动力学问题（包括碰撞问题）。
4、动静法（第八章）
基本内容：惯性力，惯性积与惯量主轴，质点和质点系的达朗贝尔原理，刚体惯性力系的简化，定轴转动刚体轴承动反力，静平衡和动平衡。
基本要求：掌握惯性力的概念和惯性力系简化的基本方法，能够应用动静法研究质点和刚体或刚体系的动力学问题。掌握与静平衡和动平衡有关的基本概念，能够判断动平衡和静平衡。
5、拉格朗日方程（第九章）
基本内容：动力学普遍定理，第二类拉格朗日方程，拉格朗日方程的首次积分（广义动量积分和广义能量积分），第一类拉格朗日方程。
基本要求：了解动力学普遍方程的基本原理，能应用该方程求解有关的动力学问题；了解拉格朗日方程建立的基本方法，能熟练应用拉格朗日方程建立质点系的动力学方程；掌握拉格朗日方程首次积分的有关基本概念和基本方法，能求拉格朗日方程的首次积分。了解第一类拉格朗日方程。
6、刚体动力学（二）（第十章）
基本内容：刚体定点运动的运动方程、欧拉角、有限位移和无限小位移，位移定理，定点运动刚体的角速度和角加速度，刚体上点的速度和加速度，定点运动刚体的动量矩，欧拉动力学方程，陀螺近似理论，一般运动刚体的运动方程，一般运动刚体上点的速度和加速度，刚体一般运动动力学方程。
基本要求：掌握定点运动刚体运动方程的表示方法，了解位移定理，能熟练计算定点运动刚体的角速度和角加速度及其刚体上点的速度和加速度，能计算定点运动刚体的动量矩，了解欧拉动力学方程，能应用陀螺近似理论研究有关的动力学问题，了解刚体一般运动的运动方程的表示方法、一般运动刚体上点的速度和加速度的计算方法和刚体一般运动动力学方程建立方法。
7、机械振动基础（第十一章）
基本内容：单自由度系统的自由振动、阻尼振动和强迫振动，二自由度系统的自由振动和强迫振动，弹性体（弦）的振动，非线性振动概念。
基本要求：掌握单自由度系统振动的有关概念、基本方法和有关基本量的计算，能建立单自由度系统振动的运动微分方程，对简单的方程能够求解，了解二自由度系统振动的基本概念和基本方法，了解弦振动和非线性振动的有关概念和现象。
第二部分 材料力学大纲
材料力学是高等工科学校航空航天、机械、土木等本科专业的技术基础课。内容包括：基本概念、轴向拉压应力与材料的力学性能、轴向拉压变形、扭转、弯曲应力、弯曲变形、应力应变分析与复杂应力状态强度问题、压杆稳定问题、能量法、静不定问题分析、疲劳基本概念等。
1．绪论
材料力学的任务与研究对象 材料力学的基本假设。
内力 截面法 应力概念 应变概念 切应力互等定理 胡克定律 剪切虎克定律 弹性模量与泊松比。
2．轴向拉压应力与材料的力学性能
轴力及轴力图 拉压杆横截面与斜截面上的应力 圣维南原理 拉压杆的强度条件。材料（低碳钢与铸铁）在常温、静荷下的拉、压力学性能。
3. 拉压杆的变形
拉压杆的变形与叠加原理 桁架的节点位移 简单拉压静不定问题 简单装配应力与热应力。
4．扭转
扭矩及扭矩图 圆轴（包括薄壁圆管）扭转切应力 极惯性矩与抗扭截面系数 扭转强度条件。
圆轴扭转变形 扭转刚度条件 简单扭转静不定问题。开、闭口薄壁杆的自由扭转规律。
5. 附录 截面几何性质
静矩 惯性矩 惯性半径 主形心轴和主形心惯性矩 简单截面惯性矩计算 组合截面的惯性矩计算。
6．弯曲应力
梁的计算简图剪力、弯矩方程和剪力、弯矩图 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系及其应用 刚架和圆弧曲杆的内力图。
对称截面梁的弯曲正应力与切应力弯曲强度条件。
7．弯曲变形
梁的挠度与转角 挠曲轴近似微分方程 计算梁变形的叠加法 简单静不定梁 梁的刚度条件与合理刚度设计。
8．应力应变状态分析
应力状态 平面应力状态下应力、应变分析 应力圆 应力与应变转轴公式 主应力和主平面概念 三向应力状态下的最大应力 广义虎克定律 Ｅ、Ｇ、关系。
9．复杂应力状态下的强度问题
强度理论概念 常用的四个强度理论 强度理论的应用 弯扭拉(压)组合时的应力和强度计算 薄壁圆筒强度计算。
10．能量法
外力功与应变能的一般表达式 互等定理 卡氏定理 虚功原理与单位载荷法 冲击应力和位移。
11．静不定问题分析
用力法分析静不定问题 对称与反对称静不定问题分析 静不定刚架空间受力分析。
12．压杆稳定问题
压杆稳定性概念 两端铰支细长压杆临界载荷的欧拉公式 两端非铰支细长压杆的临界载荷 长度系数与柔度 欧拉公式的应用范围 中柔度杆临界应力的经验公式 临界应力总图 压杆稳定性计算(与强度问题结合)。
13．疲劳强度问题概念
交变应力与疲劳破坏 应力比 S-N曲线 持久极限及其影响因素。
《热工基础》复习考试大纲
（工程热力学部分）
一、热力学的基本概念
热力学系统；热力学状态与状态参数；P-V图；热力学过程与循环；准静态过程和可逆过程；正循环和逆循环等。
二、热力学第一定律
热力学第一定律的实质；闭口系统的热力学第一定律表达式；开口系统的热力学第一定律表达式；内能、热量和功、焓和熵等基本热力学参数的定义和计算方法。
三、气体的热力性质
实际气体和理想气体的性质；理想气体状态方程式；理想气体比热的热力学一般关系式；理想气体内能、焓、熵差的计算；实际气体状态方程式；实际气体热力性质。
四、理想气体的热力过程及压气机的热力过程
理想气体的定容过程、定压过程、定温过程、定熵过程和多变过程；内能变化、过程功、过程热、过程比热、焓变化、技术功和熵变化等。单级活塞式压气机的工作原理；单级活塞式压气机所需的功；多级压缩和级间冷却；叶轮式压气机的工作原理。
五、热力学第二定律
过程的方向性；热力学第二定律的描述和一致性；卡诺循环和卡诺定律；极限回热循环；热泵及其理想制冷系数、制热系数；熵的物理意义和数学推导；热力学第二定律的数学表达式；熵产及孤立系统的熵增原理；火用 方程及火用 分析。
六、水蒸汽和湿空气
水蒸汽的热力性质；水蒸汽的热力过程；湿空气的绝对湿度、相对湿度、含湿量、焓值等湿空气的状态参数及计算方法；湿空气焓湿图的应用原理；湿空气的热力过程。
七、气体和蒸汽的流动
稳定流动的基本方程（连续性方程、能量方程和过程方程）；音速和马赫数与喷管、括压管截面变化的关系；喷管的计算；临界压力和临界速度；绝热滞止和绝热节流。
八、动力循环分析
基本郎肯动力循环、燃气轮机布雷顿循环、高效混合加热内燃机循环。
九、制冷循环分析
蒸汽压缩热泵循环、吸收式热泵循环、逆布雷顿空气循环。
（传热学部分）
十、导热基本定律及稳态导热
导热基本定律、导热微分方程、典型物体的一维稳态导热、一般的一维稳态导热问题、肋片导热（一维稳态导热应用）
十一、非稳态导热
一维非稳态导热问题、诺谟图、半无限大物体的非稳态导热、多维非稳态导热问题、集总参数法。
十二、导热问题的数值解法
区域的离散化、微分方程的离散化、差分格式、线性方程组的求解
十三、对流换热
对流换热基本概念（对流换热的分类 边界层概念）、对流换热微分方程、边界层分析、边界层微分方程、边界层积分方程及求解、比拟理论、相似原理、强制对流换热的准则式、自然对流换热准则式
十四、凝结与沸腾
凝结与沸腾现象、临界热流、膜状凝结的分析解、影响膜状凝结换热的因素、沸腾换热的准则关系式
十五、辐射传热
基本概念、黑体辐射的四个基本定律、实际物体的辐射特性、灰体、角系数性质及其计算灰体辐射换热计算（网络法、代数法）、有效辐射、投入辐射
十六、传热过程分析与换热器
传热过程分析计算、换热器类型、平均温差、肋片效率、换热器效率、换热器设计、传热过程控制。
计算机学院考试大纲
一、考试组成
961计算机基础综合共包括三门课程的内容：计算机组成原理、操作系统、计算机网络技术，分别占60分，50分、40分。所有课程均不指定参考书。
二、计算机组成原理部分的考试大纲（60分）
<一>、整体要求
(一).理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念；
(二).理解计算机系统层次化结构概念，掌握以MIPS为代表的RISC指令集体系结构的基本知识，能对MIPS汇编程序设计语言的相关问题进行分析；
(三).理解计算机存储系统的层次化结构，掌握层次化存储系统的设计、分析和性能计算；
(四).能根据指令语义进行单周期、多周期或流水线MIPS处理器的数据通路及其控制器的分析和简单设计；
(五).理解并掌握输入输出系统的基本知识。
< 二>、知识要点
(一)、计算机系统概述
（1）计算机系统的基本组成与层次结构
（2）计算机系统的性能指标：吞吐量、响应时间、带宽、延迟；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。
(二)、数据的表示和运算
（1）数制与编码
（2）定点数和浮点数的表示和运算
（3）算术逻辑单元ALU
l串行加法器和并行加法器
l算术逻辑单元ALU的功能和结构
(三)、存储器层次结构
（1）存储器的层次化结构
（2）主存储器与CPU的连接
（3）高速缓冲存储器(Cache)
lCache的基本工作原理
lCach和主存之间的映射方式
lCache中主存块的替换算法与写策略
l多层次Cache性能计算
（4）虚拟存储器
l虚拟存储器的基本概念
l页式虚拟存储器
lTLB(快表)
(四)、MIPS指令系统及汇编语言
（1）指令系统的基本知识（指令格式、寻址方式）
（2）MIPS汇编语言
(五)、MIPS处理器
（1）CPU的功能和基本结构
（2）单周期、多周期MIPS处理器数据通路的功能和基本结构
（3）硬布线控制器的功能和工作原理
l单周期处理器控制器
l多周期处理器控制器
（4）指令流水线
l指令流水线的基本概念
l流水线冒险及处理策略
l指令流水线的基本实现
（六）、总线与输入输出(I/O)系统
（1）总线的基本概念
（2）磁盘存储器
（3）I/O控制器
lI/O控制器的功能和基本结构
l存储映射I/O编址
（4）基本I/O方式
l程序查询方式
l程序中断方式：中断的基本概念，中断响应过程，中断处理过程，多重中断和中断屏蔽的概念；
lDMA方式，DMA控制器组成，DMA传送过程，设备传输性能计算。
三、操作系统部分的考试大纲（50分）
（一）可参考书目
1.操作系统实用教程（第三版），任爱华，清华大学出版社。
2.现代操作系统(Modern Operating System) (The 3rd Edition),陈向群,马洪兵等译,Andrew S. Tanenbaum著,机械工业出版社。
（二）复习内容
1.操作系统概述
a)操作系统的基本概念；内核态与用户态、中断、异常和系统调用。
2.进程管理
a)进程、线程的基本概念以及两者的区别；
b)进程控制块、进程的状态与转换；
c)进程同步的基本概念；实现临界区互斥的基本方法；信号量机制及P、V操作；了解经典同步问题，并通过信号量机制解决进程同步问题。
d)进程间通信，包括共享存储系统、消息传递系统、管道。
e)进程调度的基本准则；典型调度算法：先来先服务调度算法、短作业(短进程、短线程)优先调度算法、时间片轮转调度算法、优先级调度算法。
f)死锁的形成原因与必要条件；死锁预防、死锁避免、死锁检测和解除。
3.内存管理
a)程序装入与链接；逻辑地址与物理地址空间；重定位；内存保护。
b)分区管理；交换与覆盖技术；
c)分页管理方式；分段管理方式；段页式管理方式。
d)虚拟内存基本概念和局部性原理；缺页中断；地址变换过程；
e)页面置换算法：置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)、时钟置换算法(CLOCK)；工作集模型。
4.设备管理
a) I/O控制方式：程序控制、中断、DMA、通道；缓冲技术；假脱机技术(SPOOLing)。
5.文件系统
a)文件与文件系统的基本概念；组织方式；文件控制块；目录结构；文件存取控制；文件系统层次结构。
b）磁盘的结构；磁盘调度算法；廉价冗余磁盘阵列。
四、计算机网络部分的考试大纲（40分）
（一）可参考书目
1、《计算机网络》(第7版)，谢希仁编著，电子工业出版社，2017
2、《计算机网络》(第5版)，Andrew S. Tanenbaum，严伟，潘爱民译，清华大学出版社，2012
（二）复习内容
1、计算机网络概述
(1)计算机网络定义与分类
(2)计算机网络体系结构
(3)网络标准化工作及相关组织
2、物理层
(1)物理层的基本概念
(2)数据通信的基础知识
(3)传输介质及其特性
(4)信道复用技术
(5)数字传输系统
(6)宽带接入技术
3、数据链路层
(1)数据链路层功能和设计要点
(2)错误检测和纠正
(3)基本数据链路协议，包括：停止-等待协议、后退N帧协议和选择重传协议；
(4)滑动窗口协议
(5)点对点协议PPP
(6)介质访问控制协议，包括介质访问控制基本概念、协议分类、CSMA/CD协议；
(7)以太网，包括IEEE局域网标准、以太网、高速以太网技术；
(8)局域网互连技术，包括物理层及数据链路层互连技术、网桥概念和工作原理、局域网交换机工作原理；
(9) 无线局域网(IEEE802.11)基本知识，包括CSMA/CA协议原理等。
4、网络层
(1)网络层提供的两种服务
(2) IP协议
(3)划分子网和构造超网
(4) ICMP协议
(5)路由算法及协议，包括路由算法分类、距离向量路由算法及RIP协议、链路状态路由算法及OSPF协议、BGP基本原理；
(6) IP组播基本原理、特点及用途
(7)网络地址转换NAT原理
(8) IPv6基本知识，包括：IPv6特点、地址、包结构等
5、传输层
(1)传输层功能及提供的服务
(2) UDP协议
(3) TCP协议，包括：报文段格式、可靠传输、流量控制、拥塞控制和连接管理。
6、应用层
(1)套接字编程接口
(2)域名系统DNS
(3)文件传送协议
(4)万维网WWW原理
(5)电子邮件系统构成与协议
