机械工程师都需要哪些知识和技能

注册机械工程师资格考试基础考试大纲

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事件与概率 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 假设检验 方差分析 一元回归分析

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 平衡态 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 平衡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 麦克尔干涉仪 惠更斯——菲涅耳原理 单缝衍射 光学仪器分辨本领 x射线衍射 自然光和偏振光
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 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 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 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 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 主失 主矩 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 运动学点的运动方式 轨迹 速度和加速度 刚体的平动 刚体的定轴转动 转动方式 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 迭加法和卡式第二定理

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
流动阻力和水头损失实际流体的两种流态——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

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. 计算机应用技术

7.1 计算机应用技术硬件的组成及功能 软件的组成及功能 数制转换

7.2 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，暂采用FORTRAN语言

八. 电工电子技术

8.1 电场与磁场库仑定律 高斯定律 环路定律 电磁感应定律

8.2 直流电路电路基本组件 欧姆定律 基尔霍夫定律 迭加原理 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 单项和三项电路计算 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—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 工程项目投资设计的主要税种
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 盈利能力分析 资金筹措的主要方式 资金成本
债务偿还的主要方式 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内容与实施步骤 功能分析

十. 机械原理

10.1 机械、机构、机器

10.2 机构的结构分析机构的组成 平面机构的机构运动简图 平面机构的自由度计算 机构具有确定运动的条件
计算平面机构自由度时应注意的事项(复合铰链、局部自由度、虚约束)

10.3 机械的摩擦、效率和自锁运动副中摩擦力的确定 机械的效率 机械的自锁 10.4 平面连杆机构及其设计连杆机构及其传动特点
平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本知识(有曲柄的条件、急回运动和行程速比系数、传动角和死点) 平面四杆机构的设计(用作图法设计四杆机构)

10.5 凸轮机构及其设计凸轮机构的应用和分类 推杆的常用运动规律 用作图法进行平板凸轮轮廓曲线的设计(对心移动从动件) 滚子半径选取的原则
压力角与基圆半径的关系

10.6 齿轮机构及其设计齿轮机构的应用及分类 轮廓曲线 渐开线齿廓的啮合特点 渐开线标准 直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 渐开线直齿圆柱齿轮的变位及变位齿轮传动的类型 斜齿圆柱齿轮传动(基本参数与几何尺寸计算、正确啮合条件)
蜗杆传动(特点、主要参数及几何尺寸) 直齿锥齿轮传动的几何参数和尺寸计算

10.7 齿轮系及其设计齿轮系及其分类 定轴轮系的传动比 周转轮系的传动比 复合轮系的传动比 轮系的功用

10.8 机械的平衡回转件的静平衡 动平衡

十一. 机械设计

11.1 机械设计的主要内容 设计机器的一般程序

11.2 螺纹连接螺纹 螺纹牙的类型和紧固件 螺纹连接的预紧和防松 螺纹连接的强度计算 螺栓组连接的设计计算 紧固件的性能等级及许用应力

11.3 挠性传动带传动的类型 V带的类型与结构 带传动的受力分析 V带传动的设计计算 链传动的特点及应用 滚子链的结构 链传动的运动特性
链传动的受力分析

11.4 齿轮传动特点 失效形式 设计准则 计算载荷 常用材料及其选择原则 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算、设计参数、许用应力与精度选择
标准斜齿圆柱齿轮的受力分析

11.5 蜗杆传动特点 失效形式 受力分析 设计准则 常用材料 普通圆柱蜗杆传动的主要参数、几何尺寸计算、传动效率、润滑和热平衡计算

11.6 滑动轴承滑动摩擦的类型及其特点 滑动轴承的失效形式 常用材料及润滑剂选择 普通径向滑动轴承的主要结构型式 轴瓦结构与设计计算

11.7 滚动轴承基本结构 主要类型 代号和使用性能 滚动轴承类型的选择、尺寸的选择(承载能力与寿命) 滚动轴承装置(支撑结构)的设计

11.8 联轴器和离合器主要类型 特点 选用原则

11.9 轴与轴毂连接轴的分类与材料 轴的强度计算(按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算) 轴的结构设计 平键和花键连接的类型、特点及强度校核

11.10 弹簧类型 应用

十二. 工程材料及机械制造

12.1 金属材料的主要力学性质

12.2 铁碳合金相图及其应用

12.3 金属塑性变形的微观机制及对金属组织的性能的影响 再结晶对冷变形金属组织和性能的影响

12.4 钢在热处理过程中的组织转变及组织的形态和性能 常用热处理工艺及应用

12.5 金属材料的表面处理技术及应用

12.6 常用钢材、铸铁的牌号、性能及应用

12.7 常用铝合金、铜合金、轴承合金的牌号、性能及应用

12.8 常用工程塑料、合成橡胶、工程陶瓷、复合材料的性能及应用

12.9 工程材料的选用原则和一般步骤

12.10 合金的铸造性能及其对铸件质量的影响

12.11 铸钢、铸铁及铸铝件生产的过程和特点

12.12 砂型铸造的主要工序和场用设备 砂型铸造浇筑位置和分型面的选择 金属型铸造、压铸及熔模铸造的特点和选用

12.13 金属锻造性能及其影响因素

12.14 自由锻和锤上模锻的特点及其工艺过程 其它模锻方法的特点

12.15 板料冲压的特点、工艺过程及应用

12.16 焊接冶金过程及其对焊接质量的影响 焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响

12.17 金属材料的焊接性 常用金属材料焊接方法及相关焊接材料的选用

12.18 常用焊接接头和坡口的形式 焊缝布置的主要原则 焊接结构的工艺性 12.19 常用机械零件毛坯的特点及选用原则

12.20 机械加工机械加工过程 零件表面的形成与切削运动 切削要素 工件装夹 定位原理

12.21 机床与夹具金属切削机床的分类、特点、应用及主要技术参数 数控机床的特点及应用 机床夹具的组成、分类及应用

12.22 金属切削原理金属切削过程 常用刀具材料 刀具几何角度 切削力 切削热 刀具磨损 刀具寿命 切削用量及其选择

12.23 机械加工精度与表面质量机械加工精度及其影响因素 机械加工表面质量及其影响因素 提高机械加工精度和表面质量的措施

12.24 机械加工工艺规程常用机械加工方法及可达到的经济精度 机械加工工艺规程编制的步骤和方法 机械加工工艺规程编制的主要问题
加工余量及工序尺寸的确定 工时定额

12.25 机械装配常用机械装配方法特点及应用规范

12.26 特种加工常用特种加工方法的原理、特点及应用

十三. 机械工程控制

13.1 反馈概念 系统的分类 对控制系统的基本要求

13.2 机械系统的模型系统的微分方程 系统的传递函数 传递函数方框图及其简化 反馈控制系统的传递函数

13.3 时间响应时间响应及分析方法 典型输入信号 一阶系统 二阶系统 系统误差分析

13.4 频率特性频率特性及其图示方法 闭环频率特性 频率特性的特征量

13.5 系统的稳定性系统稳定性 劳斯稳定判据 乃奎斯特稳定判据 伯德稳定判据

十四. 热工

14.1 热能转换的定律热力系 状态及状态参数 平衡状态 状态方程 准平衡态过程与可逆过程 功与热量 热力循环热力学第一定律 闭口系统能量方程
稳定

流动系统能量方程及其应用热力学第二定律 卡诺循环及卡诺定理 熵 孤立系统的熵增原理 能量的品质和能量贬值原理

14.2 工质的热力性质和热力过程物质的三态及相变过程 理想气体的热力性质和热力过程 蒸汽的热力性质和热力过程 湿空气及其热力过程 理想气体混合物
14.3 热量传递导热 稳态导热的计算 非稳态导热对流换热 自然对流换热及其实验关联式 强迫对流换热及其实验关联式凝结和沸腾时的对流换热辐射换热的定律
黑体间的辐射换热和角系数 灰体间的辐射换热

十五. 测试技术

15.1 信号分析信号与信息 信号分类 周期信号、非周期信号和随机信号的时域和频域特征

15.2 工程中常用传感器的转换原理及应用

15.3 测试装置测试装置的静态响应特性和动态响应特性 不失真测试的条件 测试装置对典型输入信号的响应

15.4 电桥转换原理 信号的调制与解调 滤波器原理 模/数和数/模转换原理

15.5 信号分析仪及微机测试系统 虚拟仪器及工程应用

15.6 典型非电量参量的测量方法位移 速度 加速度 噪声 温度 压力测量

十六. 职业法规

16.1 我国有关基本建设、建筑、环保、安全及节能方面的法律与法规

16.2 工程设计人员的职业道德与行为规范