湖南大学材料性能学作业+习题标准答案
湖南大学材料性能学作业+习题标准答案
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第二章作业题
1应力状态软性系数：按“最大切应力理论”计算的最大切应力与按“相当最大正应力理论”计算的最大正应力的比值。
2缺口效应：截面的急剧变化产生缺口，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生缺口效应，影响金属材料的
力学性能。
3 布氏硬度：用一定直径的硬质合金球做压头，施以一定的试
验力，将其压入试样表面，经规定保持时间后卸除，试样表面残留
压痕。HBW通过压痕平均直径求得。
4 洛氏硬度：洛氏硬度以测量压痕深度标识材料的硬度。HR＝
(k-h)/0.002.
二、脆性材料的抗压强度
扭转屈服点
缺口试样的抗拉强度
NSR：缺口敏感度，为缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值。
HBS:用钢球材料的球压头表示洛氏硬度。
HRC:用金刚石圆锥压头表示的洛氏硬度。
三、试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围
1单向拉伸
特点：温度、应力状态和加载速率是确定的，且常用标准的光滑圆柱试样进行试验。
应用范围：一般是用于那些塑性变形抗力与切断强度较低的所谓塑性材料试验。
2压缩试验
特点：单向压缩试验的应力状态系数＝2，比拉伸，弯曲，扭转的应力状态都软，拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。
应用范围：拉伸时呈脆性的金属材料的力学性能测定。如果产生明显屈服，还可以测定压缩屈服点。
3弯曲试验
特点：试样形状简单，操作方便，弯曲试样应力分布不均匀，表面最大，中心为零。可较灵敏的反映材料表面缺陷。
应用范围：对于承受弯曲载荷的机件，测定其力学性能。
4扭转试验
特点：1扭转的应力状态软性系数＝0.8，比拉伸时大，易于显示金属的塑性行为。2圆柱形试样扭转时，整个长度上塑性变形是均匀的，没有颈缩现象，所以能实现大塑性变形量下的试验。3能较敏感的反映出金属表面缺陷及硬化层的性能。4扭转时试样中的最大正应力与最大切应力在数值上大体相等，而生产上所使用的大部分金属材料的正断强度大于切断强度，所以，扭转试验是测定这些材料切断最可靠的办法。
应用范围：研究金属在热加工条件下的流变性能与断裂性能，评定材料的热压力加工性；研究或检验工件热处理的表面质量和各种表面强化工艺的效果。
四、缺口拉伸时应力分布有何特点
缺口截面上的应力分布是不均匀的，轴向应力在缺口根部最大，随着离开根部的距离增大，应力不断减小，即在根部产生应力集中。
第三章作业题
冲击韧性:材料在冲击载荷的作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力
低温脆性：在试验温度低于某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状
韧脆转变温度：导致低温脆性的转变温度
断裂分析图：表示许用应力、缺陷和温度之间关系的综合图
2、Ak 冲击韧度
NDT 无塑性或零塑性转变温度
试说明低温脆性的物理本质及其影响
3、低温脆性本质是材料屈服强度随温度降低急剧增加。其影响因素包括晶体结构、化学成分、显微组织（晶粒大小、金相组织）等
试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性断裂的原因
4、因为焊接接口之间会从在裂纹，气孔，而且连接体之间不是同一种材料，导致焊口脆性大，同时焊接时钢铁内部发生了组织变化，但铆接就不一样了，它的抗拉能力很强，不易发生脆性断裂。
第四章作业题
1、由宏观裂纹扩展引起。
表示应力场的强弱程度。
裂纹体在受力时，只要满足Ki>=Kic,就会发生脆性断裂。
2、平面应变断裂韧度，表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
平面应力断裂韧度，表示在平面应力条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
平面应变断裂韧度，表示材料阻止裂纹失稳扩散时单位面积所消耗的能量。
试述低应力脆断的原因及方法
3、原因：与材料内部一定尺寸的裂纹相关，当裂纹在给定的作用应力下扩展临界尺寸
时，就会突然破坏。
防止方法：添加细化晶粒的合金元素细化晶粒形成板条马氏体及
残留奥氏体薄膜增强塑性温度越低，脆性一般越大，增加应变速率也会降低塑性，
因此要降低应变速率。
试述K判据的意义及用途
4、裂纹在受力时，只要满足Ki>=Kic,就会发生脆性断裂。它将材料断裂韧度同机件的工作应力和裂纹尺寸的关系定量地联系起来，因此可以直接用于设计计算，如估算裂纹体的最大承载能力、允许的裂纹尺寸，以及用于正确选择机件材料、优化工艺等
有一大型板件，材料的0.2=1200MPa。Kic=115MPa.m.探伤发现有20mm长的横向穿透裂纹，若在平均轴向拉应力900MPa下工作，试计算KI及塑性区宽度RO，并判断该件是否安全。
5 、Ki==159.5MPa
R=2r=()=6.75m
Ki>Kic,会断，不安全。
第五章作业题
疲劳断裂：金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下，由于积累损伤而引起的断裂
疲劳源：疲劳裂纹萌生的策源地
疲劳条带：具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样
疲劳寿命：在给定循环载荷条件下，试件或结构由开始加载至出现可检裂纹时的载荷循环数
;疲劳极限
：疲劳缺口敏感度
:疲劳裂纹扩展门槛值
疲劳裂纹门槛值影响实用价值
1、疲劳裂纹不扩展的临界值，其影响因素包括材料成分和组织、载荷
条件及环境因素。其表示材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能，也是材料的力学指标，其值越大，阻止疲劳裂纹开始扩展的能力就越大，材料就越好。它可以作为裂纹件的设计和校核指标。
2、提高零件的疲劳寿命的方法主要有：
（1）只要能降低第二相或夹杂物的脆性，提高相界面强度，控制第二相或夹杂物的数量、形态、大小和分布，均可抑制或延缓疲劳裂纹的萌生，应用实例有真空冶炼和真空浇注。
（2）晶界强化、净化和晶粒细化，可以提高材料疲劳寿命，细化晶粒既能阻止疲劳裂纹在晶界处萌生，又因晶界阻止疲劳裂纹的扩展，故能提高疲劳强度。应用实例包括低碳钢和钛合金的强化。
（3）表面强化处理可在机件表面产生有利的残余压应力，同时还能提高机件表面的强度和硬度。应用实例有表面喷丸和滚压，其在阻碍疲劳裂纹扩展中有良好的效果。
试说明疲劳裂纹扩展曲线的三个区域的特点和影响因素
3、I区是疲劳裂纹初始扩展的阶段，扩展速率很小。随△K增加，扩展速率快速提高，但变化范围很小，提高有限，扩展寿命长。
II区是疲劳扩展的主要阶段，占据亚稳态扩散的绝大部分，是决定疲劳寿命的主要组成部分，扩展速率较大，△K变化范围大，扩展寿命长。
III区是疲劳裂纹扩展的最后阶段，扩展速率很大，并随△K增加而很快的增大，只需扩展很少的周次即会导致材料失稳断裂。
影响因素有：材料的成分、组织、载荷条件及环境因素等。
第六章作业题
名词解释：
应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的地应力脆段现象。
氢蚀：氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属境界结合力减弱而导致金属脆化。
指标意义：
scc：材料不发生应力腐蚀的临界应力
KIscc：应力腐蚀临界应力场强度因子
da/dt：应力腐蚀裂纹扩展速率
如何判断某一零件的破坏是由应力腐蚀引起的
1、应力腐蚀显微裂纹常有分叉现象，呈枯树枝状，即：有一主裂纹扩展较快，其他分支裂纹扩展较慢。根据这一特征即可区分。、
如何识别氢脆与应力腐蚀
2、采用极化试验方法：当外加小的阳极电流而缩短产生裂纹时间的是应力腐蚀，当外加小的阴极电流而缩短产生裂纹时间的是氢致延滞断裂。
3、 Ki=(1.1)/
=
代入数据得a=1.91mm
第二阶段结束时da/dt=0.00002
利用积分公式t=580000s
第七章作业题
磨损：机件表面接触并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐流失、造成表面磨损的现象。
粘着磨损：粘着磨损又称咬合磨损，是在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对滑动速率较小（钢小于1m/s）时发生的，它是因为缺乏润滑油，摩擦副表面无氧化膜，且单位法向载荷很大，以致材料承受的接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的一种磨损。
耐磨性：材料在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力。
接触疲劳：两接触体表面相对运动以滚动为主时，在接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的情况下，表层引发裂纹并逐步扩展，最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来，导致材料损耗的现象。
粘着磨损是如何产生的？如何提高材料或零件的抗粘着磨损的能力？
1、摩擦副实际表面上总存在局部凸起，当摩擦副双方接触时，即使施加较小载荷，在真实接触面上的局部应力就足以引起塑性变形。倘若接触面上洁净而未受到腐蚀，则局部塑性变形会使两个接触面的原子彼此十分接近而产生强烈粘着。
提高材料抗磨损能力的方式有：选择的配对材料粘着倾向应比较小、采用表面化学热处理改变材料表面状态、控制摩擦滑动速度和接触压应力，如：改善润滑条件，提高表面氧化膜与基体金属的结合能力，降低表面粗糙度等。
磨粒磨损分类提高零件的磨损抗力
2、磨粒磨损可分为凿削式磨粒磨损、高应力碾碎性磨粒磨损和低应力擦伤性磨粒磨损。
凿削式磨粒磨损实例如挖掘机斗齿，提高其磨损抗力的方法是增加材料硬度;
高应力碾碎性磨粒磨损实例如球磨机衬板与钢球机件表面的破坏，在高应力冲击载荷下，应选用高硬度材料，利用其高韧性和高加工硬化能力，可得到高耐磨性。
低应力碾碎性磨粒磨损实例如运输槽板的摩擦表面，在这一磨损场合，用中碳低合金钢并作淬火回火处理，可提高材料磨损抗力。
接触疲劳破坏有几种形式？如何产生的？如何提高零件的接触疲劳抗力
3、接触疲劳破坏有麻点剥落、浅层破落和深层剥落三
类。
麻点剥落：在滚动接触过程中,由于表面最大综合应力反复作用，在表层局部区域，由于损伤逐步累积，直到表面最大综合切应力超过材料抗剪强度时，就在表面形成裂纹，接着初始裂纹扩展，二次裂纹形成到二次裂纹扩展，形成磨屑最终形成锯齿形表面。
浅层剥落：在接触应力反复作用下，塑性变形反复进行，使材料局部弱化，遂在该处形成裂纹。而后裂纹进行扩展，在滚动及摩擦力作用下又与表面生成一倾角的二次裂纹。二次裂纹扩展到表面，反复弯曲发生弯断，从而形成浅层剥落。
深层剥落：压碎性剥落的裂纹形成后先平行于表面扩展，而后再垂直于表面扩展，最后形成较深的剥落。
提高表面硬度和心部硬度，加大表面硬化层深度，渗碳层的有利残余压应力，降低表面粗糙度，提高接触精度都能提高零件的接触疲劳抗力。
第八章作业题
等强温度：晶粒与晶界两者强度相等的温度。
约比温度：试验温度与金属熔点的比值。
蠕变：金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。 持久强度：在规定温度下，达到规定的持续时间而不发生断裂的最大应力。 应力松弛：在规定温度和初始应力条件下，金属材料中的应力随时间增加而减小的现象。
t
εσ用稳态蠕变速率表示的蠕变极限。
t τδσ/用蠕变总伸长率表示的蠕变极限。
t τσ金属材料的持久强度极限。
sh σ松弛应力。
和常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有哪些特点？造
成这种差别的原因何在
1、高温下，金属的断裂由常温下常见的穿晶断裂过渡到沿晶断裂。一个重要特点就是产生蠕变。这是因为，温度升高时晶粒强度和晶界强度都要降低，但晶界强度下降较快所致。
金属材料在高温下的变形机制与断裂机制，和常温比较有什么不同
2、变形机制：高温下的蠕变变形主要是通过位错滑移、原子扩散等机理进行的。常温下，若滑移面上的位错运动受阻产生塞积，滑移便不能继续进行，只有在更大的切应力作用下，才能使位错重新运动和增殖。但在高温下，位错可借助外界提供的热激活能和空位扩散来克服某些短程阻碍。扩散蠕变，是由于在高温条件下大量原子和空位定向移动。此外，高温下，由于晶界上的原子容易扩散，受力后易产生滑动，促进蠕变变形，这就是晶界滑动蠕变。
断裂机制：金属材料在长时高温下的断裂，大多为沿晶断裂，这是由于晶界滑动在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的。高温下，裂纹出现在晶界上的突起部位和细小的第二相质点附近，由于晶界滑动而产生空洞，最终导致沿晶断裂。
提高材料的蠕变抗力有哪些途径
3、合金化学成分：在基体金属中加入合金元素形成单相固溶体。加入能形成弥散相的合金元素。添加能增加晶界扩散激活能的元素。
冶炼工艺：珠光体耐热钢一般采用正火加高温回火工艺。奥氏体耐热钢或合金一般进行固溶处理和时效。采用形变热处理改变晶界形状并在晶内形成多边化的亚晶界。
晶粒度：使用温度低于等强温度时，晶粒细化。奥氏体耐热钢及镍基合金，一般以2到4级晶粒度较好。
第九章作业题
粘性变形：温度高于粘流温度时，聚合物分子链在外力作用下可进行整体相对滑动，呈粘性流动，产生不可逆永久变形。
粘弹性：高聚物慢性的粘性流变
银纹：在拉应力作用下，非晶态聚合物的某些薄弱地区，因应力集中产生局部塑性变形，结果在其表面或内部、或在裂纹尖端附近出现闪亮的、细长的类裂纹。
热震断裂：由热震引起的瞬时断裂
热震损伤：在热冲击循环作用下，材料先出现开裂，随之裂纹扩展，导致材料强度降低，最终整体破坏。
试述聚合物材料的性能特点
1、聚合物主要的物理、力学性能有：密度小、高弹性、弹性模量小、粘弹性明显
试述银纹与裂纹的区别
2、银纹和裂纹不同：前者除其中有孔洞外，孔洞之间还有称为银纹质的聚合物；后者则不含聚合物。
试述陶瓷材料耐磨性的特点
3、陶瓷材料耐磨性
（1）表面接触特性：一般为弹性接触，滑动时有塑性流动的迹象
（2）摩擦磨损：陶瓷材料的摩擦学特性，与对磨件的材料种类和性能、摩擦条件、环境，以及陶瓷材料自身的性能和表面状态等因素有关
陶瓷材料与金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂方面的区别
4、陶瓷材料和金属材料相比，其弹性变形有如下特点：（1）弹性模量大，这是由其共价键和离子键的键合结构所决定的。（2）陶瓷材料的弹性模量不仅和结合键有关，还与其他组成相的种类、分布比例及气孔率有关（3）通常，陶瓷材料的压缩弹性模量高于拉伸弹性模量。
在塑性变形方面，陶瓷材料和金属材料的区别有，常温下，大多数陶瓷材料均不产生塑性变形，而且陶瓷材料在具有一定条件时，在高温下还可显示超塑性。
断裂方面,，陶瓷材料的断裂过程都是以其内部或表面的缺陷为起点发生的，以各种缺陷为裂纹源，在一定拉伸应力作用下，其最薄弱环节处的微小裂纹扩展，当裂纹尺寸达到临界值时陶瓷材料瞬时断裂
湖南大学2013年操作系统期末试卷
答案仅为参考 1.Which of the following scheduling alogrithms could result in starvation and why? (1)First-come,first-served (2)Shortest job first (3)Round robin (4)Priority【来自课后习题】 答：最短工作优先调度和优先级调度算法会引起饥饿。优先级调度算法会使某个低优先级进程无穷等待CPU，此时，可能发生两种情况，要么进程最终能进行，要么系统最终崩溃并失去所有未完成低优先级进程。 解决方式——老化，老化是一种技术，以逐渐增加在系统中等待很长时间的进程的优先级。（最短工作优先调度会使工作长度最大的进入无限等待CPU） 2.Can a resource allocation graph (资源分配图) have cycle without deadlock（死锁）? If so,state why and draw a sample graph（画一个死锁点的图）; if no,state why not? 答：有死锁，死锁部分为P2-R4-P5-R3。 3.What is the cause of thrashing(颠簸)? How dose the system detect（检测）thrashing? Once it detects thrashing,what can the system do to eliminate（消除）this problem?【来自课后习题】 答：分配的页数少于进程所需的最小页数时发生颠簸，并迫使它不断地页错误。该系统可通过对比多道程序的程度来估计CPU利用率的程度，以此来检测颠簸。降低多道程序的程度可以消除颠簸。 4.某Demand Paging system,拥有逻辑空间64页，每页2KB，拥有物理空间1MB。 (1)写出逻辑地址的格式。 解：11位页内地址，5位页号 (2)若不考虑访问权限等，进程的页表最多有多少项？每项至少有多少位？ 解：因为有32个逻辑页面，所以页表有32项。因为有1M/2K= 2的9次方物理块，所以每个页表项至少有9位 (3)如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？ 解：32项，每项至少需要8位
材料性能学作业 (2)
1.与单晶体相比，多晶体变形有哪些特点？ 多晶金属材料由于各晶粒的位向不同和晶界的存在，其塑性变形有以下特点： ① 多晶体各晶粒变形的不同时性和不均匀性 位向有利的晶粒先塑变，各晶粒处组织性能不同，要求塑变的临界切应力不同，表现为不同时性和不均匀性。 ② 各晶粒变形相互协调与制约 各晶粒塑变受塑变周围晶粒牵制，不可无限制进行下去，晶界对位错的阻碍，必须有5个以上滑移系方可协调发展。 2.金属材料的应变硬化有何实际意义？ 材料的应变硬化性能，在材料的加工和应用中有十分明显的实用价值。在加工方面，利用应变硬化和塑性变形的合理配合，可使使塑性变形均匀进行，保证冷变形工艺顺利实施；另外，低碳钢切削时，容易产生粘刀现象，且表面加工质量差。如果切削加工前进行冷变形降低塑性，改善机械加工性能；在材料应用方面，应变硬化使材料具一定的抗偶然过载能力，以免薄弱处无限塑性变形；应变硬化也是一种强化金属的手段，尤其是适用不能热处理的材料。 3.一个典型拉伸试样的标距为50mm ，直径为13mm ，实验后将试样对接起来以重现断裂时的外形，试问： (1)若对接后的标距为81mm ，伸长率是多少？ (2)若缩颈处最小直径为6.9mm 则断面收缩率是多少？ (1) 008150100%100%62%50 K L L L δ--=?=?= (2) 2200200 44100%100%71.8%4 K K d d A A d A ππψπ--=?=?= 4.有一材料E=2×1011N/m2，γ=8N/m 。试计算在7×107N/m2的拉应力作用下，该材料中能扩展的裂纹之最小长度是多少？ 即求理论断裂强度 ()11422 7222108 2.0710710s c c E a m γπσπ-???===??? 5.推导颈缩条件、颈缩时的工程应力 ()()()11,00 n n n n n F KAe F A e dF Ke dA KAne de LA L dL A dA LA AdL LdA dLdA dL dA de L A dF Ke Ade KAne de n e --==+=++=+++∴==-=?-+=?=载荷为瞬时截面积和真应变的函数 对上式全微分
材料性能学
1、低碳钢在拉伸过程中的变形阶段？ 答：变形阶段：弹性变形→屈服变形→均匀塑性变形→不均匀集中塑性变形 2、高分子材料塑性变形的机理是什么？ 答：高分子材料的塑性变形机理因其状态的不同而异，结晶态高分子材料的塑性变形由薄晶转变为沿应力方向排列的微纤维束的过程；非晶态高分子材料的塑性变形有两种方式，即在正应力作用下形成银纹或在切应力作用下无取向分子链局部转变为排列的纤维束3、高分子材料屈服与金属材料屈服有何不同？ 答：高分子材料的屈服与金属屈服的不同：①高分子材料与金属材料有着不同的屈服现象；②高分子材料的应力-应变曲线不仅依赖于时间和温度，海依赖于其他因素；③高分子的屈服点很难给以确切的定义，通常把拉伸曲线上出现的最大应力点定义为屈服点，其对应的应变约为5%-10%，如无极大值的出现，则其应变2%处的应力为屈服点。 4、试述韧性断裂与脆性断裂的区别，为什么说脆性断裂最危险？ 答：韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观的断裂过程，韧性断裂时一般裂纹扩展过程较慢，且其断口能用肉眼或放大镜观察。脆性断裂是材料断裂前基本不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程。因而脆性断裂具有很大的危险性。 5、缺口试样的三个效应 答：①缺口能造成应力应变集中；②缺口改变了缺口前方的应力状态，使平板中材料所受的应力由原来的单向拉伸变为两向或三向拉伸；③在有缺口的条件下，由于出现了三向应力，试样的屈服应力比单向拉伸时要高，即产生了缺口强化现象，使材料的塑性得到强化。 6、如何理解塑性材料“缺口强化”现象？ 答：缺口强化纯粹是由于三向应力约束了材料塑性变形所致，材料本身的δs值并未发生变化，我们不能把缺口强化看做是强化材料的一种手段。 7、试比较布氏硬度与维氏硬度试验原理的异同？ 答：维氏硬度的试验原理与布氏硬度基本相似，都是根据压痕单位面积所承受的载荷来计算硬度值的。所不同的是维氏硬度试验所用的压头是两相对面夹角α为136°的金刚石四棱锥体，而布氏硬度的压头是直径为D的淬火钢球或硬质合金钢球。 8、试说明低温脆性的物理本质？ 答：低温脆性的物理本质：当实验温度t 一填空 (每空1 分，共 20 分) 1.嵌入式微处理器一般可分为嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式微处理器和嵌入式片上系统四种类型。 2.嵌入式系统体系结构一般具有冯洛依曼和哈佛两种基本形式。 3.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。 4.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。 5从编程的角度看，ARM微处理器的一般有ARM 和THUMB 两种工作状态。 6.嵌入式软件的开发一般分为生成、调试和固化运行三个步骤。 7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分，它们是进程调度、内存管理、 虚拟文件系统、网络接口和进程通信。 8.操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有： I/O资源管理。 9.从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和分时操作系统，其中实 硬实时系统和软实时系统。 1.嵌入式系统是以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功 能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四部分组成. 2.在嵌入式系统设计过程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 3.总线按照传输关系分类可分为：主从结构和对等结构。 4.RS-232C的帧格式由四部分组成，包括：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 5.I/O接口电路数据传送方式有：查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。 6.实时系统的关键问题是保证系统的实时性；实时操作系统就是指具有实时性、能支持实 时系统工作的操作系统。 7.实时操作系统的评价指标有：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销 和最大中断禁止时间。 8.Bootloader主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。 9.进程与线程：进程是①具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的独立单位。②可与其他程序并发执行的程序，在一个数据集合上的运行的过程。它是系统进行资源分配和调度的独立单位 10.嵌入式系统五层结构：硬件层、引导层、内核层、uI层(userinterface)和应用层 11.目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些:Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、 uCos、Symbian、QNX 12.ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式和特权模式，其中用户模 式属非特权模式。 二简答 (每题5分，共 30 分) 1.简要叙述嵌入式系统的定义。 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。 2. 什么是嵌入式实时操作系统？简单叙述其特点。 实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务，如果在规定的时间内没有得到 《工程材料力学性能》（第二版）课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 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姓能? 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 1. 什么是多道程序技术，它带来了什么好处？ 答：多道程序技术即是指在内存中存放多道作业，运行结束或出错，自动调度内存中另一道作业运行。多道程序主要优点如下： （1）资源利用率高。由于内存中装入了多道程序，使它们共享资源，保持系统资源处于忙碌状态，从而使各种资源得以充分利用。 （2）系统吞吐量大。由于CPU和其它系统资源保持“忙碌”状态，而且仅当作业完成或运行不下去时才切换，系统开销小，所以吞吐量大。 2. 系统调用是OS与用户程序的接口，库函数也是OS与用户程序的接口，这句话对吗？为什么？ 答：不正确，系统调用可以看成是用户在程序一级请求OS为之服务的一种手段。而库函数则是在程序设计语言中，将一些常用的功能模块编写成函数，放在函数库中供公共选用。函数库的使用与系统的资源分配并无关系，仍属用户程序而非OS程序，其功能的实现并不由OS完成，且运行时仍在用户状态而非系统状态。 3. Which of the following components of program state are shared across threads in a multithreaded process? a. Register values b. Heap memory c. Global variables d. Stack memory 答：b、c 此处要简单说明原因 4. 下面哪种调度算法会导致饥饿？并说明原因。a. 先到先服务调 度(FCFS) b. 最短作业优先调度(SJF) c. 轮转调度(RR) d. 优先级调度(Priority) 答：b（长作业的可能饥饿）、d（低优先级的可能饥饿） 5. 有结构文件可分为哪几类，其特点是什么？ 答：有结构文件可分为以下三类，分别是： （1）顺序文件。它是指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。 本学期材料性能学作业及答案 第一次作业P36-37 第一章 1名词解释 4、决定金属屈服强度的因素有哪些？ 答：在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。 10、将某材料制成长50mm，直径5mm的圆柱形拉伸试样，当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为： F/N 6000 8000 10000 12000 14000 ΔL 1 2.5 4.5 7.5 11.5 求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n。 解：已知：L0=50mm，r=2.5mm，F与ΔL如上表所示，由公式（工程应力）σ=F/A0,（工程应变）ε=ΔL/L0,A0=πr2,可计算得：A0=19.6350mm2 σ1= 305.5768，ε1=0.0200， σ2=407.4357 ，ε2=0.0500， σ3= 509.2946，ε3=0.0900， σ4= 611.1536，ε4=0.1500， σ5= 713.0125，ε5=0.2300， 又由公式（真应变）e=ln(L/L0)=ln(1+ε)，（真应力）S=σ（1+ε），计算得： e1=0.0199，S1=311.6883， e2=0.0489，S2=427.8075， e3=0.0864，S3=555.1311， e4=0.1402，S4=702.8266， e5=0.2076，S5=877.0053， 又由公式S=Ke n，即lgS=lgK+nlge，可计算出K=1.2379×103，n=0.3521。 11、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆 3.1论述长期、中期、短期调度之间的区别。 答：短期调度：在内存作业中选择准备执行的作业，并未他们分配CPU。 中期调度：被用于分时系统，一个交换方案的实施，将部分运行程序移出内存，之后，从中断处继续执行。 长期调度：确定哪些作业调入内存以执行。 区别：它们区别在于执行频率。短期调度必须经常调用一个新进程，由于在系统中，长期调度处理移动的作业时，并不频繁被调用，可能在进程离开系统时才被唤起。 3.2描述内核在两个进程间进行上下文切换的过程。 答：进程关联是由进程的PCB来表示的，它包括CPU寄存器的值和内存管理信息等。当发生上下文切换时，内核会将旧进程的关联状态保存在其PCB中，然后装入经调度要执行的新进程的已保存的关联状态。上下文切换还必须执行一些确切体系结构的操作，包括刷新数据和指令缓存。 3.4使用图3.24所示的程序，说明LINE A可能输出什么。 答：输出：PARENT:value=5; 父进程中value初始值为5，,value+=15发生在子进程，输出发生在父进程中，故输出value 的值为5。 3.5下面设计的优点和缺点分别是什么？系统层次和用户层次都要考虑。 a.同步和异步通信 b．自动和显式缓冲 c.复制传送和引用传送 d.固定大小和可变大小信息 答：a.同步和异步通信：同步通信的影响是它允许发送者和接收者之间有一个集合点。缺点是阻塞发送时，不需要集合点，而消息不能异步传递。因此，消息传递系统，往往提供两种形式的同步。 b．自动和显式缓冲：自动缓冲提供了一个无限长度的队列，从而保证了发送者在复制消息时不会遇到阻塞，如何提供自动缓存的规范，一个方案也许能保存足够大的内存，但许多内存被浪费缓存明确指定缓冲区的大小。在这种状况下，发送者不能在等待可用空间队列中被阻塞。然而，缓冲明确的内存不太可能被浪费。 c.复制发送和引用发送：复制发送不允许接收者改变参数的状态，引用发送是允许的。引用发送允许的优点之一是它允许程序员写一个分布式版本的一个集中的应用程序。 d.固定大小和可变大小信息：一个拥有具体规模的缓冲可容纳及已知数量的信息缓冲能容纳的可变信息数量是未知的。信息从发送者的地址空间被复制至接受进程的地址空间。更大的信息可使用共享内存传递信息。 4.1举两个多线程程序设计的例子，其中多线程的性能比单线程的性能差。 答：a.任何形式的顺序程序对线程来说都不是一个好的形式。例如一个计算个人报酬的程序。 b.一个“空壳”程序，如C-shell和korn shell。这种程序必须密切检测其本身的工作空间。如打开的文件、环境变量和当前工作目录。 一、名词解释 低温脆性：材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性。 疲劳条带：每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下相互平行的沟槽状花样。 韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 缺口强化：缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象。 50%FATT：冲击试验中采用结晶区面积占整个断口面积 50%时所应的温度表征的韧脆转变温度。 破损安全：构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。 应力疲劳：疲劳寿命N>105 的高周疲劳称为低应力疲劳，又称应力疲劳。 韧脆转化温度：在一定的加载方式下，当温度冷却到某一温度或温度范围时，出现韧性断裂向脆性断裂的转变，该温度称为韧脆转化温度。 应力状态软性系数：在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值，通常用α表示。 疲劳强度：通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲劳破坏所承受的上限应力值。 内耗：材料在弹性范围内加载时由于一部分变形功被材料吸收，则这部份能量称为内耗。 滞弹性: 在快速加载、卸载后，随着时间的延长产生附加弹性应变的现象。 缺口敏感度：常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标，往往又称为缺口强度比。 断裂功：裂纹产生、扩展所消耗的能量。 比强度：:按单位质量计算的材料的强度，其值等于材料强度与其密度之比，是衡量材料轻质高强性能的重要指标。. 缺口效应：构件由于存在缺口（广义缺口）引起外形突变处应力急剧上升，应力分布和塑性变形行为出现变化的现象。 解理断裂：材料在拉应力的作用下原于间结合破坏，沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。 应力集中系数：构件中最大应力与名义应力（或者平均应力）的比值，写为KT。 高周疲劳：在较低的应力水平下经过很高的循环次数后（通常N>105）试件发生的疲劳现象。 弹性比功：又称弹性应变能密度，指金属吸收变形功不发生永久变形的能力，是开始塑性变形前单位体积金属所能吸收的最大弹性变形功。 二、填空题 第一章 1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段 将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线 比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb 如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为： 式中的e 为真应变。于是，工程应变和真应变之间的关系为 2、 弹性模数 在应力应变关系的意义上，当应变为一个单位时，弹性模数在数值上等于弹性应力，即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。 比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比刚度 3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③ 化学成分 （间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不大） 4、 比例极限和弹性极限 比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。 弹性极限σe 试样加载后再卸载，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值 5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能，用a e 表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形功 的能力。一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。 6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹 性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。 对于理想弹性材料，在外载荷作用下，应力和应变服从虎克定律σ＝M ε，并同时满足3个条件，即：应变对于应力的响应是线性的；应力和应变同相位；应变是应力的单值函数。 材料的非理想弹性行为大致可以分为滞弹性、粘弹性、伪弹性及包申格效应等类型。 00ln 0L L L dL de e L e L ===??)1ln(ln 0ε+==L L e 大学计算机基础》试题题库及答案 一、单选题练习 1．完整的计算机系统由（C）组成。 A．运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 B．主机和外部设备 C．硬件系统和软件系统 D．主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机 2．以下软件中，（D）不是操作系统软件。A．WindowsxpB．unixC．linuxD．microsoftoffice 3．用一个字节最多能编出（D）不同的码。 A.8个 B.16个 C.128个 D.256个 4．任何程序都必须加载到（C）中才能被CPU执行。 A.磁盘 B.硬盘 C.内存 D.外存 5．下列设备中，属于输出设备的是（A）。 A．显示器B．键盘C．鼠标D．手字板 6．计算机信息计量单位中的K代表（B）。 A.102 B.210 C.103 D.28 7．RAM代表的是（C）。 A.只读存储器 B.高速缓存器 C.随机存储器 D.软盘存储器 8．组成计算机的CPU的两大部件是（A）。 A．运算器和控制器B.控制器和寄存器C．运算器和内存D.控制器和内存 9．在描述信息传输中bps表示的是（D）。 A．每秒传输的字节数B．每秒传输的指令数 C．每秒传输的字数D．每秒传输的位数 10．微型计算机的内存容量主要指（A）的容量。 A.RAM B.ROM C.CMOS D.Cache 11．十进制数27对应的二进制数为(D)。 A．1011B.1100C.10111D.11011 12．Windows的目录结构采用的是（A）。 A．树形结构B．线形结构C．层次结构D．网状结构 13．将回收站中的文件还原时，被还原的文件将回到（D）。 A．桌面上B．“我的文档”中C．内存中D．被删除的位置 14．在Windows的窗口菜单中，若某命令项后面有向右的黑三角，则表示该命令项（A）。A．有下级子菜单B．单击鼠标可直接执行 C．双击鼠标可直接执行D．右击鼠标可直接执行 15．计算机的三类总线中，不包括（C）。 A．控制总线B．地址总线C．传输总线D．数据总线 16．操作系统按其功能关系分为系统层、管理层和（D）三个层次。 A．数据层B．逻辑层C．用户层D．应用层 17．汉字的拼音输入码属于汉字的（A）。 A．外码B．内码C．ASCII码D．标准码 18．Windows的剪贴板是用于临时存放信息的（C）。 A．一个窗口B．一个文件夹C．一块内存区间D．一块磁盘区间 第一章材料的弹性变形 一、填空题： 1.金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂 的能力。 2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。 3. 线性无定形高聚物的三种力学状态是玻璃态、高弹态、粘流态，它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、大分子链，它们相应是塑料、橡胶、流动树脂（胶粘剂的使用状态。 二、名词解释 1.弹性变形：去除外力，物体恢复原形状。弹性变形是可逆的 2.弹性模量： 拉伸时σ=EεE：弹性模量（杨氏模数） 切变时τ=GγG：切变模量 3.虎克定律：在弹性变形阶段，应力和应变间的关系为线性关系。 4.弹性比功 定义：材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，又称为弹性比能或应变比能，表示材料的弹性好坏。 。 三、简答： 1．金属材料、陶瓷、高分子弹性变形的本质。 答：金属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原子偏离平衡位置所作的微小的位移，这部分位移在撤除外力后可以恢复为0。对高分子材料弹性变形在玻璃态时主要是指键角键长的微小变化，而在高弹态则是由于分子链的构型发生变化，由链段移动引起，这时弹性变形可以很大。 2．非理想弹性的概念及种类。 答：非理想弹性是应力、应变不同时响应的弹性变形，是与时间有关的弹性变形。表现为应力应变不同步，应力和应变的关系不是单值关系。种类主要包括 滞弹性，粘弹性，伪弹性和包申格效应。 3．什么是高分子材料强度和模数的时-温等效原理? 答：高分子材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。加载速率一定时，随温度的升高，高分子材料的会从玻璃态到高弹态再到粘流态变化，其强度和模数降低；而在温度一定时，玻璃态的高聚物又会随着加载速率的降低，加载时间的加长，同样出现从玻璃态到高弹态再到粘流态的变化，其强度和模数降低。时间和温度对材料的强度和模数起着相同作用称为时=温等效原理。 四、计算题： 气孔率对陶瓷弹性模量的影响用下式表示：E=E0 (1—+ E0为无气孔时的弹性模量；P为气孔率，适用于P≤50 %。370= E0 (1—×+×则E0= Gpa 260= (1—×P+×P2) P= 其孔隙度为%。 五、综合问答 1.不同材料（金属材料、陶瓷材料、高分子材料）的弹性模量主要受什么因素影响? 答：金属材料的弹性模量主要受键合方式、原子结构以及温度影响，也就是原子之间的相互作用力。化学成分、微观组织和加载速率对其影响不大。 陶瓷材料的弹性模量受强的离子键和共价键影响，弹性模量很大，另外，其弹性模量还和构成相的种类、粒度、分布、比例及气孔率有关，即与成型工艺密切相关。 高分子聚合物的弹性模量除了和其键和方式有关外，还与温度和时间有密切的关系（时-温等效原理）。 （综合分析的话，每一条需展开）。 第二章材料的塑性变形 一、填空题 1．金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。 操作系统第一次作业 第一章 1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题 b.在一个分时系统中，能否确保像在与用特殊用途系统中一样的安全度？并解释之。 （1）可能导致的安全问题有：由于多个用户同时使用资源，使得系统无法像对单个用户分配资源一样用合理的预算来分配资源，会导致资源分配上的问题；另一方面，如果某A用户熟练地掌握计算机系统原理，他可能通过底层反汇编代码来获取其他用户的信息，如账户、密码等信息。 （2）不可以 特殊用途系统（在本书19、20章有介绍）自己查阅了课本上的相关内容后发现，特殊用途系统包括实时系统和多媒体系统，实时系统的要求是不仅仅要保证计算结果的正确性，而且要将计算结果维持在特定的截止时间内，在特定截止时间外的结果，即使正确，也无任何意义，这对攻击系统者提出了更高的要求，而一般的分时系统并没有对计算结果有任何时限，导致攻击者可以任意修改代码结构而不至于被系统识破，上述的差异性使得实时系统无法实现特殊用途系统一样的安全性。 看了英文版课本后发现这个题目的翻译有误，原文为Can we ensure the same degree of security in a time-shared machine as in a dedicated machine? 翻译过来是分时机器能和专用机器保证相同的安全度吗，显然是不能的，比如军工方向专用的机器和一些保密的机器，不允许接入互联网，不允许插入U 盘，烧录文件必须通过软盘刻录，这样就能保证最高的安全度，这也是我们日常使用的机器所不能比拟的。 由于题目翻译与英文原文有偏差，所以以下我的答案均基于英文原版给出 1.10 What is the purpose of interrupts? What are thedifferences between a trap and an interrupt? Can traps begenerated intentionally by a user program? If so, for whatpurpose? （1）中断的目的：更好地调度CPU，因为如果没有中断技术，访问CPU内部的速度和访问硬件速度不匹配，短板效应会导致CPU和硬件同时工作的速度取决于硬件的速度，使得CPU长时间处于等待状态，导致其效率低下。 （2）自陷和中断的区别：中断主要由硬件如IO、时钟产生，是不可预期的。 而自陷可由软件主动产生，程序员可以通过int指令来可预期地产生自陷。（3）自陷是可以主动产生的，如汇编指令int 0x80，设置自陷的目的有多种，可能是等待IO响应，可能是基于用户态和管态的切换……等等 1.13 Give two reasons why caches are useful.What problemsdo they solve? What problems do they cause? If a cache canbe made as large as the device for which it is 材料性能学作业(2) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 1.与单晶体相比，多晶体变形有哪些特点？ 多晶金属材料由于各晶粒的位向不同和晶界的存在，其塑性变形有以下特点： ① 多晶体各晶粒变形的不同时性和不均匀性 位向有利的晶粒先塑变，各晶粒处组织性能不同，要求塑变的临界切应力不同，表现为不同时性和不均匀性。 ② 各晶粒变形相互协调与制约 各晶粒塑变受塑变周围晶粒牵制，不可无限制进行下去，晶界对位错的阻碍，必须有5个以上滑移系方可协调发展。 2.金属材料的应变硬化有何实际意义？ 材料的应变硬化性能，在材料的加工和应用中有十分明显的实用价值。在加工方面，利用应变硬化和塑性变形的合理配合，可使使塑性变形均匀进行，保证冷变形工艺顺利实施；另外，低碳钢切削时，容易产生粘刀现象，且表面加工质量差。如果切削加工前进行冷变形降低塑性，改善机械加工性能；在材料应用方面，应变硬化使材料具一定的抗偶然过载能力，以免薄弱处无限塑性变形；应变硬化也是一种强化金属的手段，尤其是适用不能热处理的材料。 3.一个典型拉伸试样的标距为50mm ，直径为13mm ，实验后将试样对接起来以重现断裂时的外形，试问： (1)若对接后的标距为81mm ，伸长率是多少？ (2)若缩颈处最小直径为6.9mm 则断面收缩率是多少？ (1) 008150100%100%62%50 K L L L δ--=?=?= (2) 2200200 44100%100%71.8%4 K K d d A A d A ππψπ--=?=?= (3) 4.有一材料E=2×1011N/m2，γ=8N/m 。试计算在7×107N/m2的拉应力作用下，该材料中能扩展的裂纹之最小长度是多少？ (4) 即求理论断裂强度 ()114227222108 2.0710710s c c E a m γπσπ-???===??? 5.推导颈缩条件、颈缩时的工程应力 1.高分子材料中添加助剂的目的是什么？ 答：助剂是一些材料和产品在生产或者加工过程中所添加的各种辅助化学品，用以改善生产工艺和提高产品性能。助剂也被称为添加剂或者配合剂；其分为合成用助剂和加工用助剂合成用助剂包括阻聚剂（可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期即聚合速度为零的一段时间，诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行）、引发剂（引发单体聚合的助剂）、分子量调节剂（即在聚合体系中添加少量链转移常数大的物质。由于链转移能力特别强，只需少量加入便可明显降低分子量，而且还可通过调节其用量来控制分子量）、终止剂（在聚合反应中能终止反应继续进行的物质。这些物质能与引发自由基及增长自由基反应，使它们失去活性从而终止链的生长）、乳化剂（当它分散在分散质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。）和分散剂（使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性。）等。 加工助剂：a:对热塑性塑料有抗氧剂（链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂防止高分子材料的老化）、润滑剂（改善材料加工成型时的流动性和脱模性）、热稳定剂（防止材料因受热引发自动反应致聚合物降解）、光稳定剂（能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质）、阻燃剂（赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂）、发泡剂（能产生大量泡沫，而且泡沫具有优异性能，能满足各种产品发泡的技术要求）、着色剂（使物质健美用着色剂 显现设计需要颜色的物质）、增塑剂（使聚合物体系的塑性增加）。 b:对橡胶材料其硫化体系有硫化剂（使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质）、硫化促进剂（能促进硫化作用的物质。可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能）、防焦剂（提高胶料操作安全性，增加胶料或胶浆的贮存寿命。当调整硫化体系难以达到需要的操作安全时，加入防焦剂往往可以很简便地满足对胶料焦烧性能的要求）；防老剂（防止高分子材料老化的助剂）等。总之，高分子材料中加入助剂后都是为了对其某些特定性能的改善和促进。 2.试述增塑剂（极性与非极性）的作用机理。 答：增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的应力,结果增加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加，也就是对抗塑化作用的主要因素聚合物分子链间的应力和聚合物的分子链的结晶度，而他们则取决于聚合物的化学结构和物理结构。当把增塑剂加入到聚合物中，增塑剂分子相互之间、增塑剂与聚合物分子相互之间的相互作用力是很重要。除非所有这些相互作用(增塑剂与增塑剂之间、增塑剂与聚合物之间、聚和物与聚合物之间)都是同样大小时，才可能没有增塑作用和反增塑作用。1.范德华力范德华力是物质的聚集态中分子与分子间存在着的一种较弱的引力。范德华力包括色散力、诱导力和取向力。范德华力的作用范围只有几个埃。(1) 色散力色散力存在于所有极性或非极性分子之间，是由于微小的瞬时偶极的相互作用使挨近的偶极处于异极相邻状态而产生的一种引力。但是只有在非极性体系中，如苯、聚乙烯或聚苯乙烯中，色散力才占较主要的成分。(2)诱导力当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使，诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力。芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强，如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力。(3)取向力当极性分子相互靠近时，由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力。如酯类增塑剂与 PVC 或与硝酸纤维素的相 1. (20%) 简述进程的概念。画出进程的状态图，并就状态图中可能发生CPU 调度决策的四种情况进行说明。结合进程控制块PCB对内核在两个进程间进行上下文切换过程进行描述。 参考答案：进程，执行中的程序；执行一个程序所需要的资源集的系统抽象；一个程序的运行实例； 进程状态图： CPU调度决策可以如下四种情况下发生： 当一个进程从运行状态切换到等待状态 当一个进程从运行状态切换到就绪状态 当一个进程从等待状态切换到就绪状态 当一个进程终止时。 进程切换： 2. (10%) 简述系统调用（System call）、系统程序（System program）的用途。参考答案：系统调用，允许用户进程请求操作系统提供的服务。由OS内核实现并提供访问接口，由用户程序调用，程序员使用。 系统程序，给用户提供基本的功能，这样用户在解决公共问题的时候不用写自己的程序。提供程序开发和执行的环境，普通操作用户使用。 3. (15%) 线程通常可分为用户级线程和内核级线程，请回答两种线程之间的区别，并就两者之间的关系，对多线程模型的类型及其优缺点进行简要说明。参考答案：用户线程不受内核支持，无需内核管理，使用用户级的线程库完成线程的管理，对用户线程的支持通常处于内核之上，通过一个用户级线程库（thread library）实现。线程库提供了对线程的创建、调度和管理的支持，这无需来自内核的支持。因为内核并不知道用户级线程的存在，所有的线程创建和调度工作都在用户空间完成，而且整个过程不受内核的干涉。 内核线程由操作系统直接支持：内核在内核空间内实现了线程的创建、调度和管理。 常见的多线程模型包括以下三种： 多对一，优点线程管理由线程库在用户空间进行，效率较高，缺点一旦某个线程执行了阻塞，则整个进程也会被阻塞 一对一，允许线程并发的执行并且运行在多处理器系统上，不会导致单一线程阻塞进程的情况，缺点用户线程和内核线程一一对应，开销较大，限制了系统线程的数量。 多对多，多路复用了许多用户级线程到同样数量或更小数量的内核线程上，允许OS创建足够数量的内核线程，且在某个线程发生阻塞时，可调度其他线程执行。 4. (15%) 对于一个多任务的应用软件，分析比较采用多进程实现和多线程实现的优劣，并举例说明。 仅供参考：从资源或系统开销、维护、进程阻塞、崩溃、安全等情况分析。以web浏览器为例（360浏览器从多线程到多进程实现）。 5. (10%) 如下所示程序使用Pthread API实现，请将空白部分补充完整，并说明LINE C和LINE P将会输出的结果。 #include 湖南大学材料性能学作业+习题标准答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 第二章作业题 1应力状态软性系数：按“最大切应力理论”计算的最大切应力与按“相当最大正应力理论”计算的最大正应力的比值。 2缺口效应：截面的急剧变化产生缺口，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生缺口效应，影响金属材料的 力学性能。 3 布氏硬度：用一定直径的硬质合金球做压头，施以一定的试 验力，将其压入试样表面，经规定保持时间后卸除，试样表面残留 压痕。HBW通过压痕平均直径求得。 4 洛氏硬度：洛氏硬度以测量压痕深度标识材料的硬度。HR＝ (k-h)/0.002. 二、脆性材料的抗压强度 扭转屈服点 缺口试样的抗拉强度 NSR：缺口敏感度，为缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值。 HBS:用钢球材料的球压头表示洛氏硬度。 HRC:用金刚石圆锥压头表示的洛氏硬度。 三、试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围 1单向拉伸 特点：温度、应力状态和加载速率是确定的，且常用标准的光滑圆柱试样进行试验。 应用范围：一般是用于那些塑性变形抗力与切断强度较低的所谓塑性材料试验。 2压缩试验 特点：单向压缩试验的应力状态系数＝2，比拉伸，弯曲，扭转的应力状态都软，拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。 应用范围：拉伸时呈脆性的金属材料的力学性能测定。如果产生明显屈服，还可以测定压缩屈服点。 3弯曲试验 特点：试样形状简单，操作方便，弯曲试样应力分布不均匀，表面最大，中心为零。可较灵敏的反映材料表面缺陷。 应用范围：对于承受弯曲载荷的机件，测定其力学性能。 4扭转试验 特点：1扭转的应力状态软性系数＝0.8，比拉伸时大，易于显示金属的塑性行为。2圆柱形试样扭转时，整个长度上塑性变形是均匀的，没有颈缩现象，所以能实现大塑性变形量下的试验。3能较敏感的反映出金属表面缺陷及硬化层的性能。4扭转时试样中的最大正应力与最大切应力在数值上大体相等，而生产上所使用的大部分金属材料的正断强度大于切断强度，所以，扭转试验是测定这些材料切断最可靠的办法。 应用范围：研究金属在热加工条件下的流变性能与断裂性能，评定材料的热压力加工性；研究或检验工件热处理的表面质量和各种表面强化工艺的效果。 四、缺口拉伸时应力分布有何特点湖南大学嵌入式系统试卷.pdf
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