一、865结构力学
掌握平面体系几何组成分析的基本概念,熟练应用基本组成规则对平面体系进行几何组成分析;掌握静定结构内力分析和求解的方法,并能熟练绘制结构内力图;掌握静定结构的一般性质及力学特性;理解变形体的虚功原理,熟练应用单位荷载法求解静定结构在荷载、支座移动以及温度变化等因素作用下的位移;了解线弹性结构的互等定理;掌握力法和位移法的基本原理,能正确利用力法和位移法求解超静定结构在荷载和支座移动作用下的内力;掌握超静定结构位移计算的一般方法;掌握超静定结构的一般性质及力学特性;理解力矩分配法的基本概念和基本原理,熟练绘制结构弯矩图的轮廓;理解影响线的概念,灵活运用静力法和机动法正确绘制静定结构的影响线,并能利用影响线求移动荷载作用下结构的内力和支反力及对应的最不利荷载位置。
参考书目:
[1]《结构力学(上册,第7版)》.李廉锟主编,高等教育出版社, 2022, 11.
[2]《结构力学I—基本教程(第4版)》.龙驭球、包世华、袁驷主编,高等教育出版社, 2018, 8.
[3]《结构力学(上册,第3版)》.朱慈勉、张伟平主编,高等教育出版社, 2016, 8.
二、801自动控制综合
(一)自动控制原理
本部分考试主要涉及经典控制理论的基本范畴。主要内容为:
1.控制系统的一般概念
(1)自动控制的定义
(2)开环控制与闭环控制
(3)控制系统的组成及对控制系统的基本要求
2.控制系统的数学模型
(1)系统微分方程的建立
(2)用拉氏变换求解微分方程
(3)传递函数的定义和性质
(4)典型环节的传递函数
(5)动态结构图的建立
(6)动态结构图的化简
(7)自动控制系统的传递函数
3.时域分析法
(1)典型控制过程及性能指标
(2)一阶系统分析
(3)二阶系统分析
(4)高阶系统分析
(5)稳定性与代数判据
(6)稳态误差分析
4.根轨迹法
(1)根轨迹的基本概念及根轨迹方程
(2)绘制根轨迹的基本法则
(3)特殊根轨迹
(4)系统闭环零极点分布与阶跃响应的关系
(5)开环零极点变化对根轨迹的影响
参考书目:
[1]苗宇,蒋大明。自动控制原理(第 2 版),北京交通大学,清华大学出版社。
[2]胡寿松。自动控制原理(第五版),科学出版社。
(二)数据结构
本部分主要内容为:
1.基本概念
(1)数据结构的基本概念
(2)算法的基本概念
(3)算法时间复杂度和空间复杂度分析
2.线性表
(1)线性表的基本概念
(2)线性表的实现:顺序存储和链式存储(单链表,单向循环链表)
(3)线性表的应用
3.栈和队列
(1)栈和队列的基本概念
(2)栈和队列的顺序存储结构
(3)栈和队列的链式存储结构
(4)栈和队列的应用
(5)递归程序设计的基本方法(分治法、减治法)
4.树和二叉树
(1)树的基本概念
(2)二叉树的存储结构(数组表示法、二叉链表、三叉链表)
(3)二叉树遍历:深度优先遍历(递归算法)、层序遍历
(4)树的存储结构
(5)森林与二叉树的相互转换
(6)树和森林的遍历
(7)哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码
5.图
(1)图的基本概念
(2)图的存储结构(邻接矩阵、邻接表)
(3)图的遍历
(4)图的基本应用
6.查找
(1)查找的基本概念
(2)线性表的查找(顺序查找、折半查找)
(3)树表的查找(二叉排序树)
(4)散列(Hash)表
7.排序
(1)排序的基本概念
(2)插入排序(简单插入,折半插入,希尔排序)
(3)交换排序(冒泡排序,快速排序)
(4)选择排序(简单选择排序,堆排序)
(5)二路归并排序
(6)基数排序
(7)各种排序方法的比较分析(稳定性、时间和空间性能)
参考书目:
《数据结构(C 语言版)(第 2 版)》,严蔚敏,李冬梅,人民邮电出版社。
三、802现代交通优化基础
涵盖运筹学基础理论(原管理运筹学)和交通运输优化应用两部分。
(1)管理运筹学基础理论
①线性规划
线性规划的数学模型、解的概念、性质和基本定理;图解法、单纯形法、对偶单纯形法的基本原理和算法;对偶理论;灵敏度分析等。
②运输问题
运输问题的数学模型和基本性质;产销平衡运输问题的表上作业法;非产销平衡运输问题;特殊形式的运输问题等。
③整数规划
分枝定界法;割平面法;0-1规划问题的建模与求解;指派问题等。
④动态规划
动态规划的基本概念;动态规划模型结构;实际问题转化为动态规划问题(资源分配、生产与存储和设备更新问题)等。
⑤网络优化理论
图的概念和基本理论;图的应用建模;最小支撑树;最短路径的算法;最大流的算法;最小费用最大流的算法;网络图的生成、时间参数的计算等。
⑥排队论
包括排队模型的基本概念;单服务台负指数排队系统的各种指标计算原理和公式;多服务台负指数排队系统:状态转移图、状态概率的方程;一般服务时间M/G/1模型、P-K公式;排队系统的优化等。
(2)交通运输优化应用
重点考查交通运输组织生产过程的优化应用。
① 应用基础模型。包括:
o 套裁下料问题:理解资源配置与整合在物流包装、运载单元分割中的应用。
o 背包问题:掌握在运输任务中载重/容量限制下的最优组合方法。
o 最短路问题:应用于路径规划、导航系统和旅客引导策略中。
o 集合覆盖问题:用于交通设施布局、公交线路设置等场景。
o 车间调度问题:推广至车辆维修调度、装卸任务分配等运输保障环节。
o 旅行商问题:理解配送路径优化、巡游公交车调度等场景的建模方式。
强调学习不同运输问题底层逻辑的理解和抽象能力,培养学生将抽象模型精准映射至实际交通运输系统问题的能力,实现从“问题→模型→解法”的完整链条。
② 交通运输生产组织的典型场景优化。包括:
o 供需匹配问题:运输需求和运输资源匹配优化;
o 车辆路径规划问题:物流配送、限时窗口、多点协同等实际问题;
o 计划编制问题:掌握时刻表优化、交路设计与运行图协调等多维规划技术;
o 资源分配与利用问题:涵盖线路分配、车站调度、能力管控等场景;
o 车底周转优化问题:有限资源下列车运用方案的高效安排;
o 乘务排班问题:考虑乘务员劳动规则与运营约束,实现排班与轮休管理。
掌握在铁路、公交、城轨、民航等实际交通运输系统中运用优化方法的能力。掌握交通运输相关问题的基础建模方法。
(3)参考书目
[1]管理运筹学教程(第2版第2次修订本),赵鹏。
[2]《铁路运输经典问题建模与实现》,陈军华。
四、866 机械原理
考试范围:
1、机构的结构分析:要求掌握的内容:(1)掌握机构的组成原理和机构具有确定运动的条件;(2)能绘制常用机构的机构运动简图,用机构运动简图表达自己的设计构思;(3)能计算平面机构自由度;(4)掌握机构组成原理和结构分析方法,能对典型机构的组成进行分析。
2、平面机构的运动分析:要求掌握的内容:(1)能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析,理解其局限性;(2)能用矢量方程图解法和解析法进行平面二级机构进行运动分析;(3)能综合应用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析。
3、平面机构的力分析与机械的效率:要求掌握的内容:(1)了解平面机构力分析的目的和过程,掌握二级机构力分析方法;(2)能对几种常见运动副中的摩擦力进行分析和计算;(3)能够进行典型机构的受力分析;(4)能够对简单机械的机械效率和自锁条件进行求解。
4、机械的平衡:要求掌握的内容:(1)掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法;(2)掌握平面机构惯性力的平衡方法。
5、机械的运转及其速度波动的调节:要求掌握的内容:(1)了解机器运动和外力的定量关系;(2)掌握机械系统等效动力学模型的建立方法;(3)了解机器运动速度波动的调节方法,掌握飞轮转动惯量的计算方法。
6、平面连杆机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点;(2)了解平面连杆机构的基本形式及其演化和应用;(3)掌握平面四杆机构设计中的共性问题;(4)能够根据给定运动条件应用图解法和解析法进行平面四杆机构的综合与设计。
7、凸轮机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解凸轮机构的类型与从动件常用运动规律的特性及选择原则;(2)能够根据凸轮机构基本尺寸的原则和方法确定凸轮机构的相关尺寸;(3)能够根据选定的凸轮类型和传动件运动规律进行凸轮轮廓曲线的设计。
8、齿轮机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解齿轮机构的类型与渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合特性;(2)掌握标准齿轮和变位齿轮机构设计的基本理论和基本尺寸计算方法;(3)掌握渐开线斜齿圆柱齿轮、蜗轮蜗杆及直齿圆锥齿轮的传动特点。
9、齿轮系及其设计:要求掌握的内容:(1)了解齿轮系的类型与功用;(2)能正确划分轮系,并计算定轴齿轮系、周转齿轮系和复合齿轮系的传动比;(3)了解其他行星齿轮系的传动原理。
10、其他常用机构:要求掌握的内容:(1)了解几种常用的间歇运动机构及螺旋机构和万向铰链机构的工作原理、运动特点及应用;(2)了解常见组合机构的组合方式、性能、特点及应用情况。
11、机械系统总体方案设计:要求掌握的内容:(1)了解机械系统设计的整个过程,明确总体方案设计的目的和内容;(2)了解机械执行系统方案设计的方法与步骤;(3)了解机构选型、机构构型的创新设计原理及方法;(4)掌握各执行机构(构件)间的运动协调设计应满足的要求与设计方法。
参考书目:
《机械原理》(1—12章);出版社:高等教育出版社(第7版) ;作者:孙桓,陈作模,葛文杰。