东北大学材料科学基础
第一章晶体结构
1、晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排解（失稳分解）：处于热力学不稳定的固溶体自发地分解为两个结构与母相相同，成分不同的不均匀新相的过程。
5、贝茵畸变:通过沿晶轴膨胀、收缩的方法将一种晶体转变为另一种晶格的简单均匀畸变。
6、形变记忆效应：将一种具有热弹性转变的合金在M s点以下拉伸变形，卸载后应变并没有完全恢复，但如果将试样加热到奥氏体相区后，应变得到恢复，试样又回到原来的形状，合金的这种特性被称为形变记忆效应。
7、马氏体：C溶于a-Fe形成的过饱和固溶体，呈体心正方点阵。
第十部分其他
第一目
1、化学键：组成物质整体的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力。
2、共价键：原子互相接近时，借共享电子对所产生的力结合.
3、离子键：两种离子靠静电引力结合.
4、金属键：金属正离子与自由电子之间静电作用产生的键合力。
5、范德华键：分子间，以微弱静电子相吸引，使之结合在一起。
6、布里渊区：能量不连续的点把k空间(一维就是k轴)分成许多区域，这些区域称为布里渊区。
第二目
7、晶界能：不论是小角度晶界或大角度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡
位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那
部分能量称为晶界能，或称晶界自由能。
8、表面能：表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量
称为表面自由能（或表面能）。
9、界面能：界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上
的超额能量叫界面能。
10、内吸附：由于界面能的存在，当晶体中存在能降低界面能的异类原子时，这
些原子将向晶界偏聚，这种象现叫内吸附。
第三目
11、长大线速度：单位时间内晶核生长的线长度叫作长大线速度G。
12、能量起伏：是指系统中各微小体积所具有的能量短暂偏离其平均能量的现象。
13、光滑界面：指在界面处固液两相是截然分开的，固相表面为基本完整的原子
密排面，所以从微观上看界面是光滑的。
14、粗糙界面：指在微固观上高低不平，存在厚度为几个原子间距的过渡层的液
固界面，这种界面在微观上是粗糙的。
15、非晶态金属：在特殊的冷却条件下，金属可能不经过结晶过程而凝固成保留
液态短程有序结构的金属
16、晶界偏析：第一种情况，两晶粒并行生长，因表面张力平衡要求，在晶界与
熔体交界处出现凹槽可深达10（-3）cm，此处可深达有利于溶质富
集，凝固后形成晶界偏析。另一种，两晶粒彼此对面生长，晶界彼
此相迂，晶界间富集大量溶质，造成晶界偏析
17、胞状偏析：当成分过冷小的时候，固溶体呈胞状方式生长。对K。<1的合金，
溶质富集于胞壁，对于K。>1的合金则溶质富集于胞中心。这种成
分不均匀现象称为胞状偏析
第四目
18、相图：就是表示物质的状态和温度、压力、成分之间的关系的简明图解。
19、组织：是指用肉眼或借助放大镜、显微镜观察到的材料微观形貌图像。它包
括相的种类、数量、尺寸、分布及聚集状态等信息
20、组织组成体：组织中具有一定组织特征的组成体称为组织组成体。
21、相律：是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和平衡相数之间的关
系式。
22、匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程被称为匀晶转变。
23、正常凝固：实际凝固过程中，固相中扩散几乎不能进行而液相中溶质可以通
过扩散、对流、搅拌，有不同程度的混合。这种凝固过程叫作正常
凝固
24、共晶转变：液相在恒温下同时结晶出两个固相的转变称为共晶转变
25、不平衡共晶体：合金在不平衡凝固时：由于固相线偏离平衡位置，不但冷到
固相在线凝固不能结束，甚至冷到共晶温度以下，还有少量液相残
留，最后这些液相转变为共晶体，形成所谓不平衡共晶组织
26、包晶转变：一个液相与一个固相在恒温下生成另一个固相的转变被称为包晶
转变。
27、熔晶转变：一个固相在恒温下转变为一个液相和另一个固相的转变称为熔晶
转变
28、偏晶转变：一个液相分解为一个固相和另一成分的液相的转变
29、共析转变：一定成分的固相在恒温下生成另外两个一定成分的固相的转变叫
共析转变。
30、包析转变：两个一定成分的固相，在恒温下，转变为一个新的固相的转变叫
作包析转变
31、伪共晶：在非平衡凝固条件下，成分接近共晶成分的亚共晶或过共晶合金，
凝固后的组织却可以全部是共晶体。这种非共晶合金得到完全的共
晶组织称为伪共晶。
32、伪共析转变：非平衡转变过程中，处在共析成分点附近的亚共析、过共析合
金，转变终了组织全部呈共析组织形态。
33、奥氏体：C溶解在γ－Fe中的固溶体。
34、莱氏体：铁碳相图共晶转变的产物，是共晶奥氏体和共晶渗碳体的机械混合
物。
35、变态莱氏体：共晶白口铸铁的室温组织，珠光体与渗碳体的机械混合物
第五目
36、重心定律：处于三相平衡的合金，其成分点必位于共轭三角形的重心位置。
37、投影图：有两种，一种是把空间相图中所有相区间的交线都投影到浓度三角
形中，借助对立体图空间构造的了解，可以用投影图来分析合金的
冷却和加热过程，另一种是等温线投影图。
38、等温线投影图：把一系列水平截面中的相界线投影到浓度三角形中，在每一
条在线注明相应的温度，这样的投影图叫等温线投影图
39、四相平衡共晶转变：是指由一个液相在恒温下转变为三个固相的转变
40、四相平衡包共晶转变：是指一个液相和一个固相在恒温下转变为两个固相的
转变
41、四相转变包晶转变：是指一个液相与两个固相在恒温下生成另一个固相的转
变
第六目
42、滑移：切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面)
和一定的晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子
排列规律性的塑性变形方式。
43、孪生：切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(孪晶面)
和一定的晶向（孪生方向）产生均匀切变，变形后晶体的变形部分
与未变形部分以孪晶面为分界面构成了镜面对称的位向关系。44、脆性断裂：裂前无明显变形的断裂
45、韧性断裂：裂前有明显塑变的断裂
46、断裂韧性：指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆
性破坏的韧性参数。
第七目
47、间隙扩散：这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，
处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的
另一个间隙位置，形成原子的移动。
（编辑：范全保—贵州师范大学07级金属材料工程，2010年12月13日星期一）
东北大学2020年7月工程力学(一)X+A卷参考答案
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 工程力学（一）X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 3 页） 总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 得分 一、选择题（15分） 1．已知1F ，2F ，3F ，4F 为作用于刚体上的平面力系，其力矢关系如图所示为平行四边形。由此可知（ D ）。 A. 力系可合成为一个力偶； B. 力系可合成为一个力； C. 力系简化为一个力和一个力偶； D. 力系的合力为零，力系平衡 2．内力和应力的关系（ D ） A. 内力小与应力 B. 内力等于应力的代数和 C. 内力为矢量，应力为标量 D. 应力是分布内力的集度 3．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（ B ）旋转。 A.梁的轴线； B.中性轴； C.截面的对称轴； D.截面的上（或下）边缘。 二、通过分析计算选出正确答案，（15分） 图示结构由梁DC 、CEA 两构件铰接而成，尺寸和载荷如图。已知：2qa M ，qa P 2 。如求A 、 B 处约束反力： 1. 简便的解题步骤为（ D ）； 1 F 3 F 2 F 4 F
A ．先整体分析，再分析 CAE 构件； B ．先分析DBC 构件，再整体分析； C ．先分析CAE 构件，再分析DBC 构件； D ．先分析DBC 构件，再分析CEA 构件。 2. 由DBC 构件分析，可以求得（ C ）； A ．F By B ．F Cy 、F Ay C ．F By 、F Cy D ．F Ay 3. F By 、F Ay 、M A 分别等于（ A ）。 A ． qa 29， qa 23， 225qa B ． qa 25， qa 29， 223 qa C ． qa 23， qa 29， qa 25 D ． qa 29， qa 25， qa 2 3 三、已知变截面钢轴上的外力偶矩1800b m N m ，1200c m N m ，剪切弹性模量 98010Pa G ，轴的尺寸见图，试求最大切应力max 和最大相对扭转角AC 。（15分） 解：1）画扭矩图 最大扭矩值3kNm 2）最大切应力 AB 段：36max max 333 1616310Nm 36.210Pa =36.2MPa 0.075m AB AB P T T W d BC 段：36max max 333 1616 1.210Nm 48.810Pa =48.8MPa 0.05m BC BC P T T W d T 3kNm 1.2kNm
东北大学材料科学基础
第一章晶体结构 1、晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排解（失稳分解）：处于热力学不稳定的固溶体自发地分解为两个结构与母相相同，成分不同的不均匀新相的过程。 5、贝茵畸变:通过沿晶轴膨胀、收缩的方法将一种晶体转变为另一种晶格的简单均匀畸变。 6、形变记忆效应：将一种具有热弹性转变的合金在M s点以下拉伸变形，卸载后应变并没有完全恢复，但如果将试样加热到奥氏体相区后，应变得到恢复，试样又回到原来的形状，合金的这种特性被称为形变记忆效应。 7、马氏体：C溶于a-Fe形成的过饱和固溶体，呈体心正方点阵。 第十部分其他 第一目 1、化学键：组成物质整体的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力。 2、共价键：原子互相接近时，借共享电子对所产生的力结合. 3、离子键：两种离子靠静电引力结合. 4、金属键：金属正离子与自由电子之间静电作用产生的键合力。 5、范德华键：分子间，以微弱静电子相吸引，使之结合在一起。 6、布里渊区：能量不连续的点把k空间(一维就是k轴)分成许多区域，这些区域称为布里渊区。 第二目 7、晶界能：不论是小角度晶界或大角度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡 位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那 部分能量称为晶界能，或称晶界自由能。 8、表面能：表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量 称为表面自由能（或表面能）。 9、界面能：界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上 的超额能量叫界面能。 10、内吸附：由于界面能的存在，当晶体中存在能降低界面能的异类原子时，这 些原子将向晶界偏聚，这种象现叫内吸附。 第三目 11、长大线速度：单位时间内晶核生长的线长度叫作长大线速度G。 12、能量起伏：是指系统中各微小体积所具有的能量短暂偏离其平均能量的现象。 13、光滑界面：指在界面处固液两相是截然分开的，固相表面为基本完整的原子 密排面，所以从微观上看界面是光滑的。 14、粗糙界面：指在微固观上高低不平，存在厚度为几个原子间距的过渡层的液 固界面，这种界面在微观上是粗糙的。 15、非晶态金属：在特殊的冷却条件下，金属可能不经过结晶过程而凝固成保留 液态短程有序结构的金属 16、晶界偏析：第一种情况，两晶粒并行生长，因表面张力平衡要求，在晶界与 熔体交界处出现凹槽可深达10（-3）cm，此处可深达有利于溶质富 集，凝固后形成晶界偏析。另一种，两晶粒彼此对面生长，晶界彼 此相迂，晶界间富集大量溶质，造成晶界偏析 17、胞状偏析：当成分过冷小的时候，固溶体呈胞状方式生长。对K。<1的合金， 溶质富集于胞壁，对于K。>1的合金则溶质富集于胞中心。这种成 分不均匀现象称为胞状偏析 第四目 18、相图：就是表示物质的状态和温度、压力、成分之间的关系的简明图解。 19、组织：是指用肉眼或借助放大镜、显微镜观察到的材料微观形貌图像。它包 括相的种类、数量、尺寸、分布及聚集状态等信息 20、组织组成体：组织中具有一定组织特征的组成体称为组织组成体。 21、相律：是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和平衡相数之间的关 系式。 22、匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程被称为匀晶转变。 23、正常凝固：实际凝固过程中，固相中扩散几乎不能进行而液相中溶质可以通 过扩散、对流、搅拌，有不同程度的混合。这种凝固过程叫作正常 凝固 24、共晶转变：液相在恒温下同时结晶出两个固相的转变称为共晶转变 25、不平衡共晶体：合金在不平衡凝固时：由于固相线偏离平衡位置，不但冷到 固相在线凝固不能结束，甚至冷到共晶温度以下，还有少量液相残 留，最后这些液相转变为共晶体，形成所谓不平衡共晶组织 26、包晶转变：一个液相与一个固相在恒温下生成另一个固相的转变被称为包晶 转变。
东北大学自控原理期末试题(2009A)答案
自动控制原理期末试题（A ）卷答案 一．概念题（10分） （1）简述自动控制的定义。 （2）简述线性定常系统传递函数的定义。 解： （1）所谓自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。（5分） （2）零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。（5分） 二．（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统闭环传递函数)()(s X s X r c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的给定误差为零。 图1 控制系统结构图 解： []) ()(1) ()()()()()(2121s W s W s W s W s W s X s X s W c r c B ++= = （5分） 由此得到给定误差的拉氏变换为 )() ()(1) ()(1)(212s X s W s W s W s W s E r c +-= 如果补偿校正装置的传递函数为 ) (1 )(2s W s W c = （5分） 即补偿环节的传递函数为控制对象的传递函数的倒数，则系统补偿后的误差 0)(=s E 三．（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为-1.5、三个极点分别为6.12.1j ±-和-1.49、且系统传递函数根的形式放大系数为4。试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量 %σ、调整时间s t 和峰值时间m t 。 解： 49.13-=s 与5.11-=z 构成偶极子可相消，故系统可以用主导极点2,1s 构成的低阶系统近似（1分） ：
东南大学考研材料科学基础108个重要知识点
东南大学---材料科学基础108个重要知识点 1.晶体-原子按一定方式在二维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各 向异性。 2.中间相-两组元A和B组成合金时，除了形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。 3.亚稳相-亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中， 由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一 种相。 4.配位数-晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 5.再结晶-冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无 畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称 为再结晶。（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程） 6.伪共晶-非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的 共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。 7.交滑移-当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到 与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。 8.过时效-铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP区，B ” B ' 和9o在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将 析出B '这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。 9.形变强化-金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化
10.固溶强化-由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。 11.弥散强化-许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。 12.不全位错-柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 13.扩展位错-通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。 14.螺型位错-位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。 15.包晶转变-在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 16.共晶转变-由一个液相生成两个不同固相的转变。 17.共析转变-由一种固相分解得到其他两个不同固相的转变。 18.上坡扩散-溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。 19.间隙扩散-这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一个间隙位置，形成原子的移动。 20.成分过冷-界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。 21.一级相变-凡新旧两相的化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变。 22.二级相变-从相变热力学上讲，相变前后两相的自由能（焓）相等，自由能（焓） 的一阶偏导数相等，但二阶偏导数不等的相变称为二级相变，如磁性转变，有序
工程材料力学性能 东北大学
课后答案 第一章 一、解释下列名词 材料单向静拉伸载荷下的力学性能 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能? 答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义? 答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。包辛格效应可以用位错理论解释。 第一，在原先加载变形时，位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，这背应力反作用于位错源，当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时，可使位错源停止开动。背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力，是金属基体平均内应力的度量。因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反，而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了，和背应力方向一致，背应力帮助位错运动，塑性变形容易了，于是，经过预变形再反向加载，其屈服强度就降低了。这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。 其次，在反向加载时，在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号，要引起异号位错消毁，这也会引起材料的软化，屈服强度的降低。 实际意义：在工程应用上，首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。其次，包辛格效应大的材料，内应力较大。另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系，在高周疲劳中，包辛格效应小的疲劳寿命高，而包辛格效应大的，由于疲劳软化也较严重，对高周疲劳寿命不利。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。派拉力：位错交互作用力（a 是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L 是位错间距。） 2．2．晶粒大小和亚结构晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏
(NEW)东北大学材料与冶金学院《829材料科学基础》历年考研真题汇编
目 录 2015年东北大学829材料科学基础考研真题（回忆版）2014年东北大学829材料科学基础考研真题 2013年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2012年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2009年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2008年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2007年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2006年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2005年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2004年东北大学429材料科学基础（A卷）考研真题2003年东北大学材料科学基础考研真题 2002年东北大学427材料科学基础考研真题 2001年东北大学424材料科学基础考研真题
2015年东北大学829材料科学基础考研真题 （回忆版） 一、名词解释 1．裂纹偏转增韧 2．硬取向 3．晶带定律 4．蠕变 5．反应扩散 二、简述热力学条件和动力学条件在材料结构转变的作用、影响，举两个实际生活中利用热力学条件和动力学条件进行相关制备材料的例子。 三、金属在冷变形核和退火过程中的缺陷如何变化及相关变化的驱动力。 四、分别写出纯金属、铝铜合金、三氧化二铝金属基复合材料可以采用的强化措施。 五、写出块型转变、马氏体转变、脱溶分解的界面微观特征。 六、（1）K0＞1时滑出下面三种凝固后固体棒溶质浓度分布图。 （a）固相不能充分扩散，液相可以充分对流。 （b）固相不能充分扩散，液相仅有对流。
（c）固相不能充分扩散，液相对流不充分。 （2）考察一个成分过冷的计算题。 七、分别告诉了A、B组元的扩散常数和扩散激活能（具体数值不记得），由A、B组成扩散偶，问扩散界面会向哪一方移动以及空位会在哪里聚集。 八、三元共晶液相投影图相图的计算 （1）说明一标定成分点的娥组织转变工程。 （2）画液相相图过三角形顶点引的一条直线的垂直截面图。
东北大学自动控制原理必备课后简答
第一章 1.什么是自动控制系统？自动控制系统通常由哪些基本环节组成？各环节起什么作用？ 1) 在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控 制系统。 2) 6部分：控制对象：要进行控制的设备或过程；执行机构：直接作用于控制对 象，使被控制量达到所要求的数值；检测装置：检测被控制量；给定环节：设定被控制量的给定值的装置；比较环节：检测的被控制量与给定量比较，确定两者之间的偏差量； 中间环节：一般为放大环节，将偏差信号变换成适于控制执行机构执行的信号。 2.试比较开环控制系统与闭环控制系统的优缺点 1) 工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差，控制精度和抑制干 扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。闭环控制系统可以根据检测误差，从而抗干扰性强。 2) 结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单。闭环系统由于添加了纠正偏差 的环节，所以成本较高。 3) 稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增 加了系统的复杂性。 3.什么是系统的暂态过程？对一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？ 1) 系统从一个稳态过度到另一个稳态的需要经历的过渡过程。 2) 单调过程；衰减振荡过程；持续振荡过程；发散振荡过程。 第二章 1.什么是系统的数学模型？在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些？ 1) 描述系统因果关系的数学表达式 2) 微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。 2.简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。 1) 确定系统的输入量和输出量； 2) 从系统的输入端开始，沿着信号传递方向，逐次依据组成系统各元部件的有关 物理规律，列写元件或环节的微分方程； 3) 消除中间变量，建立只有输入量和输出量及其各阶导数构成的微分方程。 3.什么是小偏差线性化？这种方法能够解决哪类问题？
东北大学离线作业自动控制原理
东北大学继续教育学院 自动控制原理试卷（作业考核线上2）B 卷（共 4 页） 一、（30分）回答下列各题 1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？（10分） 答：（1）控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。 （2）执行机构——一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值。 （3）检测装置或传感器——该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理 量。 （4）给定环节——设定被控制量的给定值的装置。 （5）比较环节——将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量。（6）中间环节——一般包括比较环节和校正环节。 2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10分） 答：传递函数适合线性连续系统。其定义为：零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 3、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10分） 答：减小稳态误差的途径：增大系统的开环放大系数；提高开环传递函数中的串联积分环节的阶次N；采用补偿的方法——复合控制或前馈控制。
二、（20分）控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信 号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。 Y(S) R(S) N(S) F H1 W2 W1 + + - - H2 图1 题二图 解： (1) 令，可得 (2) 令，可得
三、（30分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。 （1）试求当%20% σ≤，() 5% 1.8 s t s =时，系统的参数 1 K及τ值。 （2）试求上述系统的位置稳态误差系数 p K、速度稳态误差系数 v K、加速度稳态误差系数 a K 及其相应的稳态误差。 图2 题三图 解 (1) 系统开环传递函数为 1 2 1 11 2 1 1 () ()1 11 K K K s W s K s s s K s s s K τ ττ τ === +?? ++ ? ?? 与标准型相对比，得 2 1 1 K 2 1 K= n n K K ω ξωτ τ ? ?= ? = ? ? ? ? 由%20% σ≤,得 22 0.46 (ln0.2) ξ π ≥≈ + 由() 5% 1.8 s t=，得 3 3.65 n s t ω ξ ≤= 所以
东北大学材料成型课程设计
1.9吨直径30mm7075铝合金挤压棒材 生产工艺设计及成本核算 授课教师 学生 班级 学号
目录 摘要 (1) 1 合金概况及总体工艺流程制定 (2) 1.1 订单信息 (2) 1.2 合金成分及合金概况 (2) 1.2.1 合金的名义成分 (3) 1.2.2 合金的用途 (3) 1.2.3 合金的工艺特点 (3) 1.3 工艺流程制定 (4) 1.4 变形过程中各段定尺计算 (4) 1.4.1变形过程各段已知条件 (4) 1.4.2 定尺计算 (5) 1.5 成品率计算 (5) 1.6 熔铸投料量计算 (6) 2 具体工艺安排及操作步骤 (7) 2.1 熔铸工艺安排及计算 (7) 2.1.1 熔铸工艺的工艺流程 (7) 2.1.2 铸次分配 (7) 2.1.3 合金的成分计算 (8) 2.1.4 配料计算 (8) 2.1.5 熔炼工艺参数 (12) 2.1.6铸造工艺条件 (14) 2.1.7铸造过程中损耗率计算 (14) 2.1.8成品铸锭计算 (14) 2.2 锯切定尺安排 (15) 2.3车削工艺安排 (15) 2.4均火工艺 (15) 2.4.1 均匀化退火 (15)
2.4.2均匀化退火工艺设计 (16) 2.5挤压工艺 (16) 2.5.1挤压比 (16) 2.5.2挤压工艺参数确定 (16) 2.5.3挤压工艺设计 (16) 2.6固溶淬火工艺 (17) 2.7矫直工艺 (17) 2.8锯切 (17) 2.9包装 (17) 3成本核算 (18) 3.1成品率计算 (18) 3.2各工序工时及成本计算 (18) 3.2.1熔铸工时及成本计算 (18) 3.2.2锯切工时及成本计算 (19) 3.2.3车皮工时及成本计算 (19) 3.2.4均匀化退火工时及成本计算 (20) 3.2.5挤压工时及成本计算 (20) 3.2.6拉伸矫直工时及成本计算 (21) 3.2.7淬火工时及成本计算 (21) 3.2.8辊式矫直工时及成本计算 (21) 3.2.9锯切工时及成本计算 (22) 3.2.10包装工时及成本计算 (22) 3.3总成本核算 (22) 参考文献 (24)
东北大学《材料力学》考试大纲
2017年硕士研究生统一入学考试 《材料力学》 第一部分考试说明 一、考试性质 材料力学是力学一级学科硕士研究生统一入学考试业务课二（第四单元）。考试对象为参加东北大学力学一级学科下设各硕士点的2016年全国硕士研究生入学考试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试 （二）答题时间：180分钟 （三）考试题型及比例 选择与填空 30% 计算题 70% （四）参考书目 《材料力学》，刘鸿文，高等教育出版社2006 年 《材料力学》，孙训芳，高等教育出版社2002 年 第二部分考查要点 （一）绪论 材料力学的任务和研究对象；变形固体的基本假设；内力、应力和截面法的概念；变形与应变；杆件的基本变形形式。 （二）拉伸和压缩 轴向拉伸与压缩的概念；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截面上的应力，最大剪应力。 低碳钢的拉伸实验，应力——应变曲线及其特点：比例极限，弹性极限、屈服极限、强度极限；屈服时试件表面的滑移线；延伸率、断面收缩率；冷作硬化。铸铁和其他材料的拉伸试验。压缩时材料的力学性能。 拉伸和压缩时的变形：纵向变形，线应变，胡克定律，弹性模量，抗拉（压）刚度，横向变形，泊松比。 安全系数的确定和许用应力，强度条件。拉伸、压缩时的变形能、比能。应力集中的概念。简单超静定问题、装配应力、温度应力。
（三）剪切 剪切的概念，剪切的实用计算；挤压的概念，挤压的实用计算。 （四）扭转 扭转的概念。扭矩和扭矩图。薄壁圆筒扭转时的应力。纯剪切的概念，剪应力互等定理，剪切胡克定律，剪切弹性模量。圆轴扭转时的应力和变形。极惯性矩、抗扭截面模量、抗扭刚度。强度条件和刚度条件。扭转时的变形能。 （五）弯曲内力 平面弯曲的概念。剪力、弯矩及其方程。剪力图和弯矩图。 分布载荷集度、剪力、弯矩之间的微分关系。用叠加法作弯矩图。刚架、平面曲杆弯曲内力。 （六）平面图形的几何性质 静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径。简单图形惯性矩的计算。平行移轴公式。转轴公式；组合图形惯性矩的计算，主形心轴和主形心惯性矩。 （七）弯曲应力 纯弯曲时的正应力公式。抗弯刚度、抗弯截面模量。纯弯曲理论的推广。梁的正应力强度计算。矩形截面梁的剪应力。剪应力的强度校核。提高弯曲强度的措施。 （八）弯曲变形 梁的变形，挠度与转角。梁的挠曲线及其近似微分方程。用积分法求梁的挠度与转角。根据叠加原理求梁的挠度与转角。梁的刚度校核。用变形比较法求解简单超静定梁，提高梁弯曲刚度的措施。 （九）应力状态及强度理论 应力状态的概念。主应力与主平面。平面应力状态下的分析——解析法与图解法。三向应力状态，最大剪应力。 广义胡克定律。各向同性材料弹性常数之间的关系。三向应力状态下的弹性比能，体积改变和形状改变比能。 强度理论的概念。破坏形式分析，脆性断裂和塑性流动。 最大拉应力理论，最大线应变理论，最大剪应力理论，形变改变比能理论。相当应力概念。 （十）组合变形 组合变形的概念。拉（压）与弯曲组合时的应力和强度计算。偏心拉伸（压缩）时的应力和强度计算。扭转与弯曲组合时的强度计算。斜弯曲。组合变形的普遍形式。 （十一）压杆稳定 压杆稳定概念。稳定平衡与不稳定平衡。细长压杆临界载荷欧拉公式。杆端不同约束的影响。长度系数、杆的柔度。欧拉公式适用范围。超过比例极限时压杆临界应力的经验公式，临界应力总图。压杆稳定计算。提高压杆稳定性的措施。
2019年东北大学材料工程考研经验分享
东北大学材料工程考研经验 一．东北大学材料工程考研情况 东北大学材料工程近几年计划都在200人左右，其中保研占比很小可忽略，而报考人数在500左右，所以竞争压力不是很大，结合考试难度来说东北大学材料工程（专硕）是性价比极高的一个选择。去年由于数学难度上升和专业课变动较大，最高分为378，而往年400有不少，往年340稳上，去年校线300以上都要，就这样招生计划也没有完成，300以上只有140人。东北大学地处沈阳，东北第一大城市，与中科院金属所有紧密合作（联合培养），东大的材料偏向黑色金属多一点，但近年来方向越来越多，逐渐在打破这种只玩钢铁的外界思维定势。东大材料院坐拥ral（轧制技术与连轧自动化国家重点实验室）。金属材料类同学的考研方向一般为中南，北科，东北大学等。不得不说东北大学是性价比之王，考研是打成功率，看谁能上，择校相当重要。如果学弟学妹们觉得不是很把握的话，可以在新祥旭报个一对一的辅导班，专业课是东北大学的研究生学长讲的，学长专业课成绩非常好，专业课讲的比较好的，上课效果很好，我也报过，是新祥旭安排的这个学长的辅导下成功考上东北大学的。 二．初试 1.参考书目及专业课相关资料 初试是英语二，数学二，金属学与热处理（835） 重点说专业课，金属学与热处理要比各类材料科学基础的难度小，往年的机理性考题较少，主要集中在工艺考察上，试题有很大的重复率，所以复习起来好上手，做题也有成就感，这也是东大材料工程性价比高的所在。但你简单大家都会简单，谁细心就会是最后的赢家。 专业课变化，去年专业课有30分的题目变化巨大，并不是照搬或改编往年题目，而是贴近热处理课本进行出题，这也将会是今后东大材料工程考研的一个必然的趋势，而注重课本和课后习题也是我对大家的建议。去年100以上就是很好的成绩了，多看课本，你就会有话说，不需要一字不差的写上去，用自己的话复述出来就很棒，老师也喜欢。还有就是答题时，要分点作答，这样老师会更喜欢。金属学与热处理去年的题量也有不小的增加，从头到尾一直不停的写也差点没写完，几乎考虑的时间加起来不足五分钟，基本就是一发卷子就蒙头写。只要平时真题背了，课后题看了，课本认真过了，你绝对有话说。最后就是图，课本上的能记住的图都熟稔于心，往试卷上一画，老师立马对你心动，画的人不多，你图文并茂，分绝对不低。 专业课的初复试资料我是在专业课老师推荐下淘宝大师兄考研买的，这家只做东北大学各专业考研。里面的真题很有价值，其他的内容一般，真题答案有1/4还得靠自己在课本中总结，答题分点，分点，分点，就是强行分也得分。 时间段的话，建议暑假就得开始过专业课的课本，暑假结束就得过完，其中有的同学难免会遇到实习种种，这并不是借口，你以为就你实习嘛？ 三．复试 1.笔试参考书目 工程材料学（连法增） 这本书是东大自己出版的，其实能搞到真题的话其他资料就别买了，作用不大，
东北大学岩土力学考试答案
东北大学继续教育学院 岩石力学试卷（作业考核线上2） B 卷（共 6 页） 一、 1、岩石与岩体的关系是（ B ）。 （A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的 （C）岩石是岩体的主要组成部分 2、流变性质指材料的应力应变关系与（ B ）因素有关系的性质。 （A）强度（B）时间（C）载荷大小（D）材料属性 3、比较岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为（ C ）。 （A）抗压强度<抗剪强度<抗拉强度（B）抗压强度>抗拉强度>抗剪强度 （C）抗压强度>抗剪强度>抗拉强度 4、影响岩体力学性质各向异性的主要因素为（ B ）。 （A）地下水（B）结构面（C）构造应力场 5、巴西试验是一种间接测定岩石（ B ）强度的试验方法。 （A）抗压（B）抗拉（C）抗剪 6、蠕变是指介质在大小和方向均不改变的外力作用下，介质的（B ）随时间的变化而 增大的现象。 （A）应力（B）应变（C）粘性 7、下列参数不是岩石强度指标的为（ A ）。 （A）弹性模量（B）内聚力（C）摩擦角 8、在地应力测量中以下那种方法不属于直接测量法（D ） （A）扁千斤顶法（B）声发射法（C）水力劈裂法（D）全应力解除法 9、按照库仑—莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时破裂面与最大 主应力作用方向的夹角为（ C ）。 （A）45°（B）（C）（D）60° 10、岩石质量指标RQD是（A）以上岩芯累计长度和钻孔长度的百分比。 （A）10cm（B）20cm（C）30cm 11、下列关于岩石长期强度S∞和瞬间强度S0的关系正确的是（D）。 （A）S∞＞S0 （B）S∞≤S0 （C）S∞≥S0 （D）S∞＜S0 12、下列关于库伦强度理论论述不正确的是（B） (A) 库伦准则是摩尔强度理论的一个特例(B)适用于受拉破坏 (C) 适用于岩石压剪破坏(D)适用于结构面压剪破坏 13、关于格里菲斯强度理论论述不正确的是（C） (A)岩石抗压强度为抗拉强度的8倍
材料人网-东北大学材料学院2004年材料科学基础考研真题
2018年 1.会标晶向指数。（15分） 2.（15分）为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？ 3.（15分）金属中的自由电子为什么对比热贡献很小却能很好的导电？ 4（15分）已知：空位形成能是1.08ev/atm,铁的原子量是55.85g/mol,铁的密度是7.65g/cm3,NA=6.023*1023,K=8.62×10-5ev/atom-K,请计算1立方米的铁在850°C下的平衡空位数目。 5.（15分）在面心立方晶体中，在（1 -11）面上，有柏氏矢量为a/2[-1 0 1]的刃位错运动，在（1 1 －1）面上有柏氏矢量为a/2[1 －1 0]的刃位错运动，当它们靠近时是否稳定？有什么变化？说明之。 6.（15分）(1)用晶向和晶面指数的组合写出面心立方，体心立方及密排六方金属的全部滑移系。（2）在面心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系，并标出晶面晶向指数。 7（15分）为什么材料有时会在其屈服强度以下的应力载荷时失效？如何防止？如何进行容器只漏不断的设计？ 8.（15分）根据如下给出的信息，绘制出A和B组元构成的600摄氏度到1000摄氏度之间的二元相图：A组元的熔点是940摄氏度；B组元在A组元中的溶解度在所有温度下为零；B组元的熔点是830摄氏度，A在B中的最大溶解度是700摄氏度为百分之12；600摄氏度以下A在B中的溶解度是百分之8；700摄氏度时在成分点A－百分之75B有一个共晶转变；755摄氏度时在成分点A－百分之40B还有一个共晶转变；在780摄氏度时在成分点A－百分之49B有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755摄氏度时成分点A－百分之67B有另一个稳定金属间化合物凝固反应。 9（10分）为什么在正温度梯度下合金结晶时也会发生枝晶？凝固时合金液体中成分船头波
东北大学考研金属塑性成型力学课后答案
1-6 已知物体内某点的应力分量为x σ=y σ=20MPa ，xy τ=10MPa ，其余应力分量为零，试求主应力大小和方 向 。 解：z y x I σσσ++=1=40MPa 2 222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-==-300 MPa 2 2232xy z zx y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+==0 1σ=30MPa 2σ=10 MPa 3σ=0 1-7已知变形时一点应力状态如图1-34所示，单位为MPa ，是回答下列问题？ （1）注明主应力； （2）分解该张量； （3）给出主变形图； （4）求出最大剪应力，给出其作用面。 解：（1）注明主应力如下图所示： （2）分解该张量； （3）给出主变形图 （4）最大剪应力12 7 52 3 113±=+-± =-±=σστ MPa 其作用面为 1-8已知物体内两点的应力张量为a 点1σ=40 MPa ，2σ=20 MPa ，3σ=0；b 点：y x σσ==30 MPa ，xy τ=10 MPa ，其余为零，试判断它们的应力状态是否相同。 解：a 点MPa I 603211=++=σσσ )(1332212σσσσσσ++-=I =-800 MPa 3213σσσ=I =0 z y x I σσσ++=1=60 MPa 2 222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-==-800 MPa 2 2232xy z zx y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+==0 其特征方程一样，则它们的应力状态相同。 1-10 某材料进行单向拉伸试验，当进入塑性状态时的断面积F=100mm 2，载荷为P=6000N ；
东北大学自动控制原理简答题汇总
1.闭环控制系统的基本环节及作用： 1、给定环节：设定被控制的给定值的装置 2、比较环节：将所检测的的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量 3、校正环节：将比较环节的输出量转化为标准信号 4、放大环节：将偏差信号变换成适于控制执行机构工作的信号 5、执行机构:直接作用于控制对象，使被控量达到所要求的数值 6、被控对象或调节对象:指要进行控制的设备或过程 7、检测装置或传感器：用来检测被控量，并将其转换为与给定量相同的物理量 2.什么是系统的暂态过程？对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？ （1）暂态过程：系统从一个稳态过渡到新的稳态的过渡过程 （2）输出量的暂态过程可能有以下几种情况： 1.单调过程。输出量单调变化，缓慢达到新的稳态值。 2.衰减振荡过程。被控制量变化很快，产生超调，经过几次振荡后，达到新的稳定 工作状态。 3.持续振荡过程。被控制量持续振荡，始终不能达到新的稳定工作状态。 4.发散振荡过程。被控制量发散振荡，不能达到所要求的稳定工作状态。 3.如何区分线性系统和非线性系统？ 可以通过线性和非线性各自的特性区分，线性系统具有叠加性和齐次性，非线性系统则不具备以上特性。非线性系统不仅与系统的结构和参数有关，还与系统的初始条件有关。 4.按给定力量的特征，系统可分成哪几种类型？ 1.恒值系统。恒值系统的给定量保持不变。（输出量恒定不变） 2.随动系统。随动系统中的给定量按照事先未知的时间函数变化。（输出量跟随给定量的 变化，所以也可以叫做同步随动系统） 3.程序控制系统。这种系统的给定量是按照一定的时间函数变化的。（输出量与给定量的 变化规律想同） 5.简述控制系统性能指标。 自动控制系统的性能指标通常是指系统的稳定性，稳态性能和暂态性能。 稳定性：自动控制系统的首要条件时系统能稳定正常运行。 稳态性能：系统稳态误差的大小反映了系统的稳态精度，它表明了系统控制的准确程度。暂态性指标：1.最大超调量σ％：输出最大值与输出稳态值的相对误差。 2.上升时间tr:系统输出量第一次到达输出稳态值时所对应的时刻。 3.过渡时间ts：系统的输出量进入并一直保持在稳态输出值附近的允许误差 带内所需时间。 4.振荡次数μ：在调节时间内输出量在稳态值附近上下波动的次数。 6.对自动控制系统性能指标要求有？ 1.稳定性：即系统能工作的首要条件。
东北大学材料科学基础考研考试大纲
2013年东北大学硕士研究生统一入学考试 《材料科学基础》 第一部分考试说明 一、考试性质 材料科学基础是材料学硕士生入学的专业基础课。考试对象为参加材料学专业2013年全国硕士研究生入学考试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试 （二）答题时间：180分钟 （三）考试题型及比例 名词解释约占20％ 简答题约占40％ 计算题、综合论述题约占40％ （四）参考书目（以下两本均可） 1）李见，材料科学基础，冶金工业出版社，2000年。 2）徐恒钧，材料科学基础，北京工业大学出版社，2001。 第二部分考查要点 1）金属材料的结构 晶体学基础；金属的晶体结构与空间点阵，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构；固溶体和中间相的特点及其表征。 2）晶体缺陷 点缺陷：空位与间隙原子；点缺陷的运动；点缺陷的平衡浓度；线缺陷：位错的基本结构；位错的应力场和应变能；位错的运动与交互作
用；实际晶体中的位错；面缺陷：晶界，孪晶界，相界，表面。 3）凝固与结晶 结晶的基本规律；结晶的基本条件；晶核的形成：形核能量变化，临界晶核，形核功，形核率；晶体的长大：长大条件，液固界面结构，长大机制，温度梯度，晶体形态；凝固理论的应用。 4）相图 相图的热力学基础；二元相图及其合金的结晶过程和组织：匀晶、共晶、包晶、其他类型的二元相图以及铁碳相图；三元相图的成分表示及其性质；三元匀晶相图及其凝固；三元共晶相图及其凝固；包共晶型三元系相图。 5）扩散 扩散的基本规律及其应用；扩散的微观机制；扩散的驱动力以及影响扩散的因素。 6）材料的形变与再结晶 晶体塑性变形的基本规律、微观机制；单晶体、多晶体及合金塑性变形的特点；塑性变形对组织性能的影响；冷变形金属加热时组织、结构与性能的变化；回复、再结晶与晶粒长大的机制、动力学及影响因素；动态回复与动态再结晶的基本规律；晶体高温变形，晶体断裂；高聚物的塑性变形。 7）材料的固态相变 固态相变的类型及特点；相变的形核、长大及其热力学和动力学；颗粒粗化；过饱和固溶体分解、共析转变的特征，马氏体转变的特征，贝氏体转变的特征。 8）材料的强韧化 材料强韧化的基本原理和常用方法。
东北大学自控原理期末试题
1. 概念题（10分） A （1）简述自动控制的定义。 （2）简述线性定常系统传递函数的定义。 解： （1）所谓自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。（5分） （2）零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。（5分） B （1）简述闭环自动控制系统一般是由哪些基本环节组成，并画出其控制系统结构图。 （2）简述什么是无差系统。 解： （1）（5分） 1-给定环节；2-比较环节；3-校正环节；4-放大环节；5-执行机构；6-被控对象；7-检测装置 （2）若系统的稳态误差为零，则称该系统为无差系统。（5分） 2．（10分） A.控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统闭环传递函数)()(s X s X r c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的给定误差为零。 图1 控制系统结构图 解： []) ()(1) ()()()()()(2121s W s W s W s W s W s X s X s W c r c B ++= = （5分） 由此得到给定误差的拉氏变换为
)() ()(1)()(1)(212s X s W s W s W s W s E r c +-= 如果补偿校正装置的传递函数为 ) (1 )(2s W s W c = （5分） 即补偿环节的传递函数为控制对象的传递函数的倒数，则系统补偿后的误差 0)(=s E B. 控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统的扰动误差传递函数)()(s N s X c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的扰动误差为零。 图1 控制系统结构图 解： 系统的扰动误差传递函数为 ) ()(1) ()]()(1[)()(2121s W s W s W s W s W s N s X c c +-= （5分） 则 )() ()(1) ()]()(1[)(2121s N s W s W s W s W s W s X c c +-= 如果选取 ) (1 )(1s W s W c = （5分） 则得到 0)(=s X c 从而，实现系统补偿后的扰动扰动误差为零。 3．已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为-1.5、三个极点分别为6.12.1j ±-和-1.49、且系统传递函数根的形式放大系数为4。试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量%σ、调整时间s t 和峰值时间m t 。（10分） 解： 49.13-=s 与5.11-=z 构成偶极子可相消，故系统可以用主导极点2,1s 构成的低阶系统近似（1分） ：
东北大学考研金属塑性成型力学课后参考答案
1-6已知物体内某点的应力分量为x σ=y σ=20MPa ，xy τ=10MPa ，其余应力分量为零，试求 主 应 力 大 小 和 方 向 。 解：z y x I σσσ++=1=40MPa 2 222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-==-300MPa 2 2232xy z zx y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+==0 1σ=30MPa 2σ=10MPa 3σ=0 1-7已知变形时一点应力状态如图1-34所示，单位为MPa ，是回答下列问题？ （1）注明主应力； （2）分解该张量； （3）给出主变形图； （4）求出最大剪应力，给出其作用面。 解：（1）注明主应力如下图所示： （2）分解该张量； （3）给出主变形图 （4）最大剪应力12 7 52 3 113±=+-± =-±=σστMPa 其作用面为 1-8已知物体内两点的应力张量为a 点1σ=40MPa ，2σ=20MPa ，3σ=0；b 点： y x σσ==30MPa ，xy τ=10MPa ，其余为零，试判断它们的应力状态是否相同。 解：a 点MPa I 603211=++=σσσ )(1332212σσσσσσ++-=I =-800MPa 3213σσσ=I =0
z y x I σσσ++=1=60MPa 2 222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-==-800MPa 2 2232xy z zx y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+==0 其特征方程一样，则它们的应力状态相同。 1-10某材料进行单向拉伸试验，当进入塑性状态时的断面积F=100mm 2，载荷为P=6000N ； （1）求此瞬间的应力分量、偏差应力分量与球分量； （2）画出应力状态分解图，写出应力张量； （3）画出变形状态图。 解：（1）6 6000 6010010 MPa σ-= =? 则160a MP σ=，02=σ；30σ=； 应力分量为 偏差应力分量为 40000-20000 -20?? ? ? ?? ? 球应力分量为200002000020?? ? ? ??? （2）应力状态分解图为 （3）画出变形状态图 1-15已知应力状态的6个分量 y yz zx z 7,4，=0，=4a ，=-8a ，=-15a x xy MPa MPa MP MP MP στσττσ=-=-。画出应力状态图，写出应力 张量。 解： 应力张量为7-4-8-40 4-8415??- ? ? ?-?? 600020004000000＝0200＋0-20000-60002000-20?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????