哈爾濱工業大學

根據教育部關于加強碩士研究生招生復試工作的指導意見及學校有關要求，航空宇航科學與技術學科碩士研究生招生復試指導確定如下。

一、復試比例及主要內容

1、復試由筆試和面試兩部分組成，外國語聽力考試在面試中進行。復試的總成績為280分，其中筆試200分，面試80分。

2、復試筆試科目

復試筆試科目設置：航天技術概論、導彈飛行動力學與控制、航天器軌道動力學、多體系統動力學、應用彈性力學基礎、流體力學、工程熱力學、材料物理導論、材料化學導論、材料力學。其中航天技術概論為必選科目，其余九門課程中任選兩門作為考試科目。

(1)航天技術概論，占40分。

主要內容：

導彈部分：

1)導彈的分類和組成及概念;

2)動力裝置的分類，推力、總沖、比沖等概念;

3)空氣流動時的基本規律，音速和馬赫數的概念;氣體流動特性方程;

4)氣體流動基本方程、激波和膨脹波、升力和阻力、常用坐標系的定義;

5)俯仰角、偏航角、滾轉角、攻角、側滑角的定義;

6)各種坐標系間的轉換關系;

7)導彈飛行動力學方程;

8)導彈的機動性、穩定性和操縱性、導引規律、制導系統的組成、分類和原理;

9)彈道式導彈的結構特點，戰斗部系統的作用、組成和分類;

10)常規戰斗部的工作原理。

航天器部分：

1)航天器的分類、航天器的軌道;

2)中心引力場中質點的運動(二體問題，三體問題);

3)軌道根數、軌道控制、星下點軌跡、幾種姿態控制原理;

4)衛星的結構形式、對衛星結構的主要要求、結構材料;

5)結構試驗航天器的熱環境;

6)航天器的溫度控制方法;

7)遙控、測軌原理;

8)返回型航天器的分類、防熱結構;

9)航天飛機的組成、用途，航天飛機的飛行程序;

10)空間站分類。

參考書：金永德等.《導彈與航天技術概論》.哈爾濱工業大學出版社.2002年

(2)多體系統動力學占80分。

主要內容：

1多體系統拓撲構型的數學描述

多體系統拓撲結構;多體系統的分類;多體系統的數學描述(關聯矩陣、通路矩陣等基本概念)

2分析力學基礎

基本概念;動力學普遍方程(動力學虛功原理和虛功率原理);第二類拉格朗日方程;拉格朗日乘子法;

3多剛體系統的運動學

系統運動的矢量和矩陣表示方法;剛體運動描述方法;坐標變換的基本原理和方法;轉動的角速度和角加速度;鄰接剛體的相對運動關系;

4多剛體系統動力學

剛體定點轉動運動學和動力學及牛頓-歐拉方法;基于相對坐標的多體系統動力學建模;約束系統的冗余約束分析;

5多體系統的數值仿真分析

常微分方程數值求解的基本原理;常用常微分方程數值計算方法及其的穩定性;

參考書目：

1.多體系統動力學(第1-6章)齊朝暉2008年科學出版社

2.高等動力學(第1、2、4、6章)劉延柱2001高等教育出版社

(3)應用彈性力學基礎，占80分。

主要內容：

1.彈性力學的基本概念

1)體力和面力;2)內力和應力;3)正應力和切應力;4)形變和位移;5)線應變和切應變;6)彈性力學的基本假定。

2.平面問題的基本理論

1)平面應力問題與平面應變問題;2)平衡微分方程;3)平面問題中一點的應力狀態;4)幾何方程，剛體位移;5)物理方程;6)邊界條件;7)圣維南原理及其應用;8)按位移求解平面問題;9)按應力求解平面問題，相容方程;10)常體力情況下的簡化，應力函數。

3.平面問題的直角坐標解答

1)逆解法與半逆解法，多項式解答;2)矩形梁的純彎曲;3)位移分量的求出;4)簡支梁受均布荷載;5)楔形體受重力和液體壓力。

4.平面問題的極坐標解答

1)極坐標中的平衡微分方程;2)極坐標中的幾何方程及物理方程;3)極坐標中的應力函數與相容方程;4)應力分量的坐標變換式;5)軸對稱應力和相應的位移;6)圓環或圓筒受均布壓力;7)壓力隧洞;8)圓孔的孔口應力集中。

5.空間問題的基本理論

1)平衡微分方程;2)物體內任一點的應力狀態;3)主應力，最大與最小的應力;4)幾何方程及物理方程。

6.空間問題的解答

1)按位移求解空間問題;2)半空間體受重力及均布壓力;3)按應力求解空間問題;4)等截面直桿的扭轉。

7.薄板彎曲問題

1)有關概念及計算假定;2)彈性曲面的微分方程;3)薄板橫截面上的內力;4)邊界條件，扭矩的等效剪力;5)四邊簡支矩形薄板的重三角級數解;6)矩形薄板的單三角級數解。

參考書目

《彈性力學簡明教程》第三版，徐芝倫，高等教育出版社

(4)導彈飛行動力學與控制，占80分。

主要內容：

彈道學部分：

11)作用于導彈的力與力矩;

12)瞬時平衡假設;

13)靜穩定性;

14)常用坐標系及其變換;

15)導彈運動方程組的建立及其簡化與分解;

16)過載及其與導彈運動的關系;

17)鉛垂平面內的方案飛行;

18)水平平面內的方案飛行;

19)自動瞄準導彈導引飛行的相對運動方程;

20)追蹤法導引關系;

21)平行接近法導引關系;

22)比例導引法導引關系。

動態特性分析部分：

11)作用于導彈的干擾力與干擾力矩;

12)導彈的穩定性與操縱性;

13)導彈運動方程的線性化及其簡化與分解;

14)導彈縱向擾動運動分析;

15)導彈側向擾動運動分析;

16)導彈縱向擾動運動的自動穩定與控制;

17)導彈側向擾動運動的自動穩定與控制。

參考書：

1.李新國，方群.《有翼導彈飛行動力學》.西北工業大學出版社.2005年

2.錢杏芳等.《導彈飛行力學》.北京理工大學出版社，2006年

3.曾穎超等.《戰術導彈彈道與姿態動力學》.西北工業大學出版社，1991年

(5)航天器軌道動力學，占80分。

主要內容：

1)航天器的軌道

►兩體運動方程的建立、求解;

►中心引力場中的運動;

►四種基本軌道的軌道方程、特性及時間方程。

2)軌道的建立、軌道的確定和星下點軌跡

►航天器軌道建立的方法;

►軌道要素與發射參數的關系;

►航天器的軌道確定;

►星下點軌跡的描述。

3)軌道機動

►軌道過渡的概念、分類和方法;

►脈沖機動;

►同平面的軌道過渡;

►軌道攔截。

4)星際航行

►會合周期，發射窗口;

►影響球與圓錐曲線拼合法，星體的引力攝動;

►向月飛行，行星際飛行;

►限制性三體問題。

5)航天器的相對運動

►相對運動概念;

►軌道坐標系、視線坐標系中的相對運動方程;

►交會對接的概念和方法;

►編隊飛行。

6)航天器的攝動理論

►地球的引力攝動與，地球勢函數模型;

►干擾力分量引起的攝動;

►地球扁度引起的攝動;

►稀薄大氣引起的攝動及軌道的壽命;

►地球靜止軌道衛星的攝動。

參考書目：趙鈞.《航天器軌道動力學》.哈爾濱工業大學出版社.2011年

(6)流體力學，占80分。

主要內容：

1)研究的內容和方法

►連續性介質模型

►作用在流體上的力

►流體的主要物理性質

2)流體靜力學

►流體靜壓強及其特性，流體平衡微分方程式，力函數、等壓面

►流體中壓強的表示方法

►重力作用下流體的平衡方程式，重力和其它質量力聯合作用下流體的平衡

►靜止流體對平面壁、曲面壁的作用力

3)流體運動學

►研究流體運動的兩種方法

►恒定流動和非恒定流動，流體的基本概念

►流體的連續性方程

►流體微團的運動分析，有旋運動和無旋運動

4)流體動力學

►理想流體運動微分方程式，蘭姆-葛羅米格形式的微分方程

►伯努利積分，歐拉積分，重力作用下的伯努利方程及意義

►粘性流體運動微分方程式，葛羅米柯-斯托克斯方程

►G-S方程的伯努利積分，重力作用下實際流體微小流束伯努利方程

►緩變流動及其特性，動量和動能修正系數

►粘性流體總流的伯努利方程、動量方程

5)旋渦理論基礎

►渦線、渦管、渦束和旋渦強度

►速度環量和斯托克斯定理

►二元旋渦的速度和壓強分布

6)理想流體平面勢流

►速度勢函數和流函數，幾種簡單的平面勢流

►簡單勢流的疊加，偶極流

►流體對圓柱體的無環量、有環量繞流，庫塔-儒可夫斯基定理

7)相似理論基礎

►流動力學相似條件，粘性流體流動的力學相似準數

►量綱分析方法

8)流動的阻力與損失

►粘性流體的兩種運動狀態，圓管中的層流和紊流

►沿程損失系數的實驗研究，局部阻力與損失計算

►薄壁小孔口及圓柱外伸管嘴的出流

9)管路的水力計算

►短管、長管的水力計算，串、并聯管路的水力計算

►有壓管路的水擊

10)粘性流體繞物體流動

►邊界層的概念和特點

►邊界層的微分方程，動量積分關系式

參考書目：

1.陳卓如.《工程流體力學》.高等教育出版社.2004.1

2.金朝銘.《液壓流體力學》.國防工業出版社.1994

(7)工程熱力學，占80分。

主要內容：

1)基本概念

►熱力學系統(熱力系)的定義及其描述。

►熱力系的平衡狀態以及由這樣的平衡狀態構成的準(內部)平衡過程。

►溫度、壓力、比體積、熱力學能、焓和熵是描述平衡(均勻)狀態的六個常用的狀態參數。

►溫度、壓力、比體積這三個基本狀態參數之間的關系稱為狀態方程。

►(傳)熱量和(作)功(量)是在熱力過程中熱力系與外界交換的兩種基本能量形式。

►功和熱量都是過程量(參數)。

►過程量與狀態量的特性及相互區別。

2)熱力學第一定律

►一般熱力系的熱力學第一定律基本表達式-基本能量方程。

►閉口系、開口系、穩定流動系統的能量方程。

►功和熱量的基本計算公式以及功和熱量在狀態坐標圖中的表示。

3)熱力學第二定律

►熵流、熵產、熵方程及其應用。

►卡諾定理和卡諾循環及其應用。

►克勞修斯積分式及其應用。

►孤立系熵增原理及其應用。

►熱量的可用能及其的不可逆損失。

4)氣體的熱力性質

►實際氣體和理想氣體。

►理想氣體狀態方程和氣體常數。

►理想氣體的比熱容、熱力學能、焓和熵的計算式。

►實際氣體與理想氣體在狀態方程和集聚態上的偏離。

►范德瓦爾方程等新的實際氣體狀態方程。

►通用壓縮因子圖及其在求得實際氣體熱力性質中的作用。

5)熱力學微分關系式

►特征函數及四個常用的特征函數。

►麥克斯韋關系式。

►純物質的熵、焓、熱力學能及比熱容的普遍關系式。

6)水蒸氣的熱力性質

►水蒸氣飽和狀態及其相關概念。

►水蒸氣產生過程及水蒸氣圖。

►水蒸氣熱力過程。

7)理想混合氣體與濕空氣

►理想混合氣體的成分表示方法及其熱力性質計算。

►濕空氣、飽和濕空氣與未飽和濕空氣、濕空氣的絕對濕度、相對濕度、含濕量。

►露點溫度、濕球溫度。

►含濕圖及其應用。

8)理想氣體的熱力過程

►研究熱力過程的任務和目的及熱力過程兩種分類。

►理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過程中的狀態參數變化規律、過程圖示、功和熱量的計算與圖示。

►多變過程及其與理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過程的關系。

►不作功過程和絕熱過程中，摩擦存在與否對狀態參數變化及能量交換的影響。

►混合過程

►充氣與放氣過程。

9)氣體與蒸汽的流動

►氣體穩定流動基本方程。

►氣體流經噴管時氣流參數與流道截面積之間的變化關系。

►氣體流速與流量計算以及臨界流動和最大流量。

10)氣體的壓縮

►單級活塞式壓氣機的工作過程及理論功耗。

►帶有中冷器的多級活塞式壓氣機的優點以及中間最佳壓比的選擇方法。

►壓氣機的絕熱、定溫、多變三種效率。

►引射器的工作過程。

11)氣體動力循環

►分析計算動力循環的任務和目的。

►活塞式內燃機循環和影響循環熱效率的因素及提高循環熱效率的途徑。

►燃氣輪機裝置循環和影響循環熱效率的因素及提高循環熱效率的途徑。

12)蒸汽動力循環

►蒸汽動力基本循環-朗肯循環和循環熱效率的影響因素及其提高途徑。

►蒸汽再熱循環、抽汽回熱循環。

►雙工質(雙蒸氣、燃氣-蒸汽聯合、注蒸汽-燃氣輪機裝置)動力循環。

►熱電聯產循環。

13)制冷循環

►逆向卡諾循環和供熱循環。

►空氣壓縮制冷循環。

►蒸汽壓縮制冷循環。

►制冷劑的熱力性質。

►蒸汽引射制冷和吸收式制冷循環。

14)化學熱力學基礎

►化學反應系統中的反應熱、熱效應、標準生成焓、燃料理論燃燒溫度等概念。

►蓋斯定律和基爾霍夫定律。

►化學反應的最大有用功、化學反應方向的判斷及化學平衡。

15)能量直接轉換及可再生能源

►能源分類、能源形態及其開發利用程度與人類文明程度和環境狀況的相互關系。

►能源科學合理利用技術。

►磁流體發電、燃料電池等能量直接轉換新技術。

►目前太陽能、生物質能、風能、地熱能、海洋能等可再生能源的估計儲存量、主要利用方式及利用程度和未來重點發展方向。

參考書目：

1.楊玉順、張昊春、賀志宏.《工程熱力學》.哈爾濱工業大學.2007.6

2.嚴家騄、王永青.《工程熱力學》.中國電力出版社.2004.6

(8)材料物理導論(80分)

主要內容：

(1)了解自由電子理論、能帶理論、現代電子理論及材料的基本物理性質(原子間的結合與電子;自由電子近似;近自由電子近似;布里淵區理論;電子密度泛函;托馬斯-費米理論;原子的作用力;科恩-薩姆泛函;導電性;超導性;熱傳導與熱電效應;原子的磁性;原子間磁性及相互作用)

(2)掌握材料結構、組織變化與控制、材料的力學性質(準晶體和非晶態;相變的基本概念;有序-無序轉變;玻璃態轉變和非晶態合金;材料的組織;熱處理基礎;材料的組織變化;組織的控制;晶體的塑性變形;位錯的運動和塑性;各種金屬的塑性;高溫蠕變;非晶態金屬的強度)

(3)掌握材料表面界面結構、行為和低微材料(吸附和偏析;表面擴散和界面擴散;表面力;表面和界面結構;表面力;表面與界面的結構;實際表面結構;晶體的界面結構;電子的表面勢和表面態;表面的電子結構;表面空間電荷層;表面電子輸運;界面和晶界電子運輸;薄膜形成過程;薄膜的結構和缺陷)

(4)掌握硅酸鹽聚集態的結構、擴散、相變(硅酸鹽晶體結構;硅酸鹽熔體的結構;玻璃結構理論;擴散動力學過程;擴散機制;擴散系數;擴散系數影響因素;液相-固相的轉變;液相-液相的轉變;固相-固相的轉變;氣相-固相的轉變)

(5)高分子鏈的結構、聚集態結構、高聚物的分子運動和高聚物的性質(高分子鏈的結構;高分子結晶的形態和結構;高聚物的取向態結構;共混高聚物的織態結構;高聚物的分子熱運動;高聚物的分子熱運動;高聚物的玻璃化轉變;高聚物的粘性流動;高聚物的力學性質;高聚物的電學性質)

楊尚林，張宇，桂太龍主編《材料物理導論》哈爾濱工業大學1999

(9)材料化學導論(80分)

主要內容：

(1)材料高溫化學(冶煉和提純;高溫氧化;自蔓延合成)

(2)金屬的相變和析出(相變和析出動力學;金屬氫化物)

(3)材料表面化學(表面熱力學;表面分析方法;)

(4)材料電化學(電極電位和極化;化學電源)

(5)材料激發化學(等離子體化學;光化學)

(6)硅酸鹽材料化學(硅酸鹽熱力學;硅酸鹽固相反應;硅酸鹽固相燒結;)

(7)高分子化合物的合成(基本概念;高分子化學的合成;高分子聚合反應;)

(8)聚合物的化學反應(聚合物化學反應特性;聚合物側基的化學反應;接枝聚合和嵌段聚合;聚合物的化學交聯;聚合物的降解;高聚物的老化與防老化)

鄧啟剛，席慧智，劉愛東主編，《材料化學導論》哈爾濱工業大學1999

(10)材料力學(80分)

主要內容

(1)應力狀態分析(內力;應力的概念;正應力與切應力;一點應力狀態;二向應力狀態分析;三向應力狀態分析)

(2)應變狀態分析(應變概念;線應變與切應變;位移與應變的關系;應變協調條件;平面應變狀態分析)

(3)材料力學性能(材料力學性能與基本實驗;軸向拉伸和壓縮實驗;常見工程材料的應力—應變曲線;應力松弛及蠕變;各向同性材料的廣義胡克定律;應變能;各向同性材料彈性常數間的關系;各向異性材料應力—應變關系)

(4)軸向拉壓(軸向拉壓桿的內力;軸向拉壓桿的應力;圣維南原理;軸向拉壓桿的變形;軸向拉壓靜不定問題;國建受慣性力作用使的應力計算)

(5)扭轉(扭轉桿件的內力;圓軸扭轉橫截面上的切應力;圓軸扭轉破壞模式的分析;圓軸扭轉變形與變形能;為圓截面桿扭轉;薄壁桿的自由扭轉)

(6)彎曲(梁的內力;剪力圖與彎矩圖;載荷、剪力及彎矩間的關系;純彎曲的正應力;梁的彈性彎曲變形;曲桿彎曲)

(7)復雜內力時桿件應力計算(斜彎曲;偏心拉伸與壓縮;彎曲與扭轉)

(8)能量原理(虛功;虛功原理及其對桿件的應用;莫爾定理;圖形互乘法;)

(9)靜不定結構

(10)材料失效及強度理論(失效模式及理論概念;斷裂的強度理論;屈服的強度理論;莫爾強度理論;強度條件及強度計算)

劉鴻文主編材料力學(第五版)高等學校教育出版社.2015

3、面試主要內容。

(1)從事科研工作的基礎與能力;

(2)綜合分析與語言表達能力;

(3)外語聽力及口語;

(4)大學學習情況及學習成績;

(5)專業課以外其他知識技能的掌握情況;

(6)特長與興趣;

(7)身心健康狀況。