功能关系练习题

1 ?如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距

底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的

过程中，下列说法正确的是（）

A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能

B. 运动员获得的动能为mgh

一一2

C. 运动员克服摩擦力做功为-mgh

D. 下滑过程中系统减少的机械能为-mgh

【答案】BD

2 ?如图所示，图甲为水平传送带，图乙为倾斜传送带，两者长度相同，均沿顺时针方向转动，转动速度大小相等，将两个完全相同的物块分别轻放在图甲、乙传送带上的A 端，两物块均由静止开始做匀加速运动，到B端时均恰好与传送带速度相同，则下列说

法正确的是（）

A. 图甲中物块运动时间小于图乙中物块运动时间

B. 图甲、乙中传送带和物块间因摩擦产生的热量相等

C. 图甲、乙中传送带对物块做的功都等于物块动能的增加量

D. 图甲、乙中传送带对物块做的功都等于物块机械能的增加量

【答案】D

3 ?如图所示，一轻质弹簧一端固定在斜面底端，一物体从斜面顶端沿斜面滑下，与弹

簧接触后继续滑行至某点的过程中，重力做功10J，弹簧的弹力做功-3J，摩擦力做功

-5J，若其它力均不做功，则下列正确的是（）

A. 重力势能减少了5J

B. 弹性势能减少了3J

C. 机械能减少了5J

D. 动能减少了2J

4 ?如图所示，物体A、B通过细绳以及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体

说法正确的是

2 m,放置在倾角为30°的光滑斜面上，物体物

体A使弹簧处于原长，A与地面的距离为

A的质量为m,开始时细绳伸直。用手托着

h，物体B静止在斜面上挡板P处，放手后

物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对挡板恰好无压力，则下列

B的质量为阳甲P1

乙

A、弹簧的劲度系数为

1 2

B、此时弹簧的弹性势能等于mgh _ ￡ mv2

C、此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上

D、此时物体B可能离开挡板沿斜面向上运动

【答案】AB

5?如图所示，楔形木块ABC固定在水平面上，斜面AB BC与水平面的夹角分别为53° 37°。质量分别为2m m的两滑块P、Q通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接，

轻绳与斜面平行。已知滑块P与AB间的动摩擦因数为1，其它摩擦不计，重力加速度

为g, sin53 ° =0.8 , sin37 ° =0.6。在两滑块运动的过程中（）

A. Q动能的增加量等于轻绳对Q做的功

B. Q机械能的增加量等于P机械能的减少量

C. P机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量

D. 两滑块运动的加速度大小为g

【答案】D

6 ?如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为

a =30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点, 弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑

过程中

A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒

B. 当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大

C. 弹簧的最大弹性势能为mgh

邛h

D. 弹簧转过60°角时，圆环的动能为

【答案】CD

【解析】

7 ?如图所示，一水平的足够长的浅色长传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水

平面。传送带上左端放置一质量为m=1kg的煤块（视为质点），煤块与传送带及煤块与

平板上表面之间的动摩擦因数为均为卩1=0. 1 ?初始时，传送带与煤块及平板都是静止

的。现让传送带以恒定的向右加速度a=3m/s开始运动，当其速度达到v=1 . 5m/s后,

便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，随后，在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一个水平恒力F=17N, F 作用了0. 5s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4kg,（重力加速度为g= 10m/s 2）,求：

（1）传送带上黑色痕迹的长度；

2）有F作用期间平板的加速度大小；

（3）平板上表面至少多长（计算结果保留两位有效数字）？

8?如图，固定斜面倾角为30° C为斜面的最高点?轻弹簧一端固定在挡板A上，处于原长时另一端在B处，C、B两点间的高度差为h.质量为m的木箱（可看做质点）与斜

m的圆环，杆与水平方向的夹角

正确的是

A. 箱子从C点刚运动到B点这一过程损失的机械能为

B. 箱子最终将停在斜面上B点的下方

C. 箱子在斜面上运动的总路程等于4h

D. 箱子在运动过程中弹簧的最大弹性势能一定大于

【答案】AB

9 ?如图所示，在升降机内有一固定的光滑斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体下方的固定木板A上，另一端与质量为m的物块B相连，弹簧与斜面平行。升降机由静止开始加速上升高度h的过程中（）

A. 物块B的重力势能增加量一定等于mgh

B. 物块B的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的弹力对

其做功的代数和

C. 物块B的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的弹力

对其做功的代数和

D. 物块B和弹簧组成系统的机械能的增加量等于斜面对物

块B的支持力和A对弹簧的弹力做功的代数和

【答案】CD

10 ?如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，

将小球拉至A处，弹簧恰好无形变。现从A点由静止开始释放小球，当小球运动到O 点正下方B点位置时，小球的速度为v, A、B竖直高度差为h。整个过程中弹簧形变均在弹性限度范围内，则下列说法中正确的是

A. 由A到B,重力对小球做功为mgh

一^ 1 2

B. 由A到B,小球重力势能减少一mv

1 2

C. 由A到B,弹力对小球做功为一mv -mgh

1 2

D. 小球到达位置B时，弹簧的弹性势能为mgh--mv

【答案】ACD

11 ?如图所示，直角支架固定于地面放置，通过轻绳连有两个滑环A、B,已知它们的

质量m=1Kg , m=9Kg，水平杆粗糙，竖直杆光滑，轻绳长L=25cm,整个装置初始时静止，现用水平恒力F将A球向右拉动，使0角由37°增大到530, A环的速度达到1m/s, 则在拉动过程中（g=10m/s2）

A. 拉力F —定大于260 N C.系统机械能共增加了9.5J 【答案】AD

B. 绳对B做的功为8J

D. A球的机械能增加0.5J

12 ?如图甲所示，一倾角为37 °的传送带以恒定速度运行，现将一质量 m=l kg 的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示

，取沿传送带向上为正

方向，g 取10 m/s ,sin 37 ° =0.6,cos 37 ° =0.8。则下列说法正确的是 ( )

A. 物体与传送带间的动摩擦因数为

0.875

B. 0~8 s 内物体位移的大小为 18 m

C. 0~8 s 内物体机械能的增量为

90 J

D. 0~8 s 内物体与传送带由于摩擦产生的热量为 98J

【答案】AC

13 ?如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直的放在水平地

面上，管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量分别为 m 和

2m 的a 、b 小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度大小为到最低点的过程中，下列说法正确的是

g 。则在从 ' 球与弹簧接触至运动 A. a 球的动能始终减小

B. b 球克服弹簧弹力做的功是杆对

b 球做功的3倍

C. 弹簧对b 球做的功等于a 、b 两球机械能的变化量

D. b 球到达最底点时杆对 a 球的作用力等于 mg 【答案】BC

b 1

14 ?如图所示，在竖直方向上 A B 两物体通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，A 放在水平地面上，B 、C 两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连， C 放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住 C,使细线恰好伸直但没有拉力，并保证 ab 段的细线竖直、cd 段的细线

与斜面平行。已知 A B 的质量均为 m C 的质量为M ( M >2m ),细线与滑轮之间的摩擦不计，

开始时整个系统处于静止状态。释放

C 后它沿斜面下滑，当 A 恰好要离开地

面时，B 获得最大速度(B 未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为 g )。求： (1) 释放物体C 之前弹簧的压缩量； (2) 物体B 的最大速度V m ；

(3) 若C 与斜面的动摩擦因数为」，从释放物体 C 开始到物体A 恰好要离开地面时，细线对物体C 所做的功。【答案】(1) mg

(2)2mg

—— (3)

\k (M +m )

15 ?如图所示，倾角0 =30。的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于 D 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体 A 和B,

使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时

A 位于斜面的C 点，C D 两点间的距离为L 。

现由静止同时释放 A B ,物体A 沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为 E 点，D E 两点间距离为L 。若A 、B 的质量分别为4m 和m,A 与斜面之间的动摩擦因数

2 mg k M m

M 2m - " M 2 -4m 2

不计空气阻力，重力加速度为 g ,整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则(

A. A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动

C. 弹簧的最大弹性势能为

D. 弹簧的最大弹性势能为3mgL

史临“

8 仝

_____________

____ 皿

【答案】BD

16 .如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M = 1kg的小车静止在地面上，小

车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m= 2kg的滑块(可

视为质点)以V o=6m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数卩=0.2, g取10m/s1 2 3,求：

1) 滑块与小车共速时的速度及小车的最小长度；

2) 滑块m恰好从Q点离开圆弧轨道时小车的长度；

3) 讨论小车的长度L在什么范围，滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道？

【答案】(1) LASmR)"亠 -- 宀(3) - _ '

17 .如图所示，是一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L="1" m ,动摩擦因数卩=05; BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r = 0. 5 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的

1 求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；

2 小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？

3 如果希望小球能沿着半圆形轨道上下不断地来回运动，且始终不脱离轨道，则传送带的速度应满足什么要求？

【答案】(1) 1 . 5J (2) & 5m (3) '

18 .如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量

B. A在从C至D的过程中，加速度大小g

水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传

送带之间的动摩擦因数也为0. 5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质

点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连) ，小球刚好能沿圆弧DEN 轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m=0 . 2 kg , g取10m/s2。

m=1.0kg的小滑块A (可视为质点).初始时刻，A、B分别以v o=2.Om/s向左、向右运动, 最后A 恰好没有滑离B板.已知A、B之间的动摩擦因数卩=0.40取g=10m/s4 5.求：

(1)A、B相对运动时的加速度a A和a B的大小与方向；

(2)A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x;

(3)木板B的长度I.

19 .如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v i运行，一质量m = 1kg，初速度

大小为V2的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若以地面为参

考系，从煤块滑上传送带开始计时，煤块在传送带上运动的速度-时间图象如图乙所示，

取g = 10m/s2，求：

(2)煤块在传送带上运动的时间；

3) 整个过程中由于摩擦产生的热量.

【答案】(1) ' (2) ? 一二(3)-

20 .如图为一水平传送带装置的示意图。紧绷的传送带AB始终保持v o=5m/s的恒定速率运行，AB间的距离L为8m。将一质量m= 1kg的小物块轻轻放在传送带上距A点2m 处的P点，小物块随传送带运动到B点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带间的动摩擦因数0.5，重力加速度g= 10 m/s2。求：

4 该圆轨道的半径r;

5 要使小物块能第一次滑上圆形轨道达到M点，M点为圆轨道右半侧上的点，该点

高出B点0.25 m，且小物块在圆形轨道上不脱离轨道，求小物块放上传送带时距离A 点的位置范围。

复合材料总思考题及参考答案

复合材料概论总思考题一．复合材料总论 1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？ ①复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 ②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点（1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料 ②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料（3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？ 3个层次答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能；二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能； ②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能； ③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构，今年来又逐步进入其他工业领域。

功能材料试题及参考答案

功能材料试题及参考答案篇一：功能材料试题参考答案一、名词解释（共24分，每个3分）居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同自发极化方向的小区域称为铁电畴。电致伸缩：在电场作用下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，一部分电场能转变成热能。单位时间内消耗的电能叫介质损耗。 n型半导体：主要由电子导电的半导体材料叫n型半导体。电导率：电导率是指面积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。压敏电压：一般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压大小的标志称压敏电压。施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电子的能力和受主提供空状态的能力因相互抵消而减弱。二、简答（共42分，每小题6分）

1.化学镀镍的原理是什么？答：化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。由于镍磷合金具有催化活性，能构成催化自镀，使得镀镍反应得以不断进行。 2.干压成型所用的粉料为什么要造粒？造粒有哪几种方式？各有什么特点？答：为了烧结和固相反应的进行，干压成型所用粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时比表面积增大，粉料占的体积也大。干压成型时就不能均匀地填充模型的每一个角落常造成空洞、边角不致密、层裂、弹性后效等问题。为了解决以上问题常采用造粒的方法。造粒方式有两种方式：加压造粒法和喷雾干燥法。加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度大、机械强度高、能满足大型和异型制品的成型要求。但是这种方法生产效率低、自动化程度不高。喷雾干燥法可得到流动性好的球状团粒，产量大、可连续生产，适合于自动化成型工艺。但是这种方法得到的团粒体积密度不如喷雾干燥法大、机械强度不如喷雾干燥法高。 3.铁电体与反铁电体的自发极化有何不同特点？并分别解释为什么总的 ΣP＝0？

材料科学基础习题与答案

第二章思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu的原子直径为A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。 7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=，原子半径γ=，求Al晶体的密度。 8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何

10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。 14. 在立方晶系中的一个晶胞内画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 15 在六方晶系晶胞中画出[1120]，[1101]晶向和（1012）晶面，并确定（1012）晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 16.在立方晶系的一个晶胞内同时画出位于（101），（011）和（112）晶面上的[111]晶向。 17. 在1000℃，有W C为%的碳溶于fcc铁的固溶体，求100个单位晶胞中有多少个碳原子（已知：Ar(Fe)=，Ar(C)=） 18. r-Fe在略高于912℃时点阵常数a=，α-Fe在略低于912℃时a=，求：（1）上述温度时γ-Fe和α-Fe的原子半径R；（2）γ-Fe→α-Fe转变时的体积变化率；（3）设γ-Fe→α-Fe转变时原子半径不发生变化，求此转变时的体积变

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章思考题 1．试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。 2．以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。答：① 傅立叶定律： dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式： )(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。 ③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。 3．导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。 4．当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5．用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。 6．用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试分析其原因。答：当没有搅拌时，杯内的水的流速几乎为零，杯内的水和杯壁之间为自然对流换热，自热对流换热的表面传热系数小，当快速搅拌时，杯内的水和杯壁之间为强制对流换热，表面传热系数大，热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧，因此会显著地感觉到热。 7．什么是串联热阻叠加原则，它在什么前提下成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ，注入同样温度、同样体积的热水后不久，A 杯的外表面就可以感觉到热，而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化，试问哪个保温杯的质量较好？答：Ｂ：杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少，经外部散热以后，温度变化很小，因此几乎感觉不到热。第二章思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。答：傅立叶定律的一般形式为：n x t gradt q ??-=λλ＝－，其中：gradt 为空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向；q 为该处的热流密度矢量。

金属材料学思考题答案2

金属材料学思考题答案2 绪论、第一章、第二章 1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。 2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？答：回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解， 3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等；凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？ E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。 4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。 1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr 2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr 3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo 4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo 5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用）合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。

材料工程基础思考题

主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有哪些？高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百；高聚物的相对分子质量相对高得多其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章 2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。 2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。 2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？ 2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。 2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO的分子键合（2）甲烷CH的分子键合 24 （3）乙烯CH的分子键合（4）水HO的分子键合 242 （5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合 2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？ 2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？ 332-9.0?时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm和0.95g/cm，如何解释这一现象？ +2-10.当CN=6时，K离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？

32-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm 的金有多少个原子？(c)根据金 21的密度，某颗含有10个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形 (r=0.1441nm),Au21并忽略金原子之间的空隙，则10个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？ 2+2-2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca离子和4个O离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？ 2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？ 2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（ b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r+=0.097，r-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？ NaCl 470 2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数 a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。 2-16.钛的单位晶胞含有两个原子，请问此单位晶胞的体积是多少？ 2-17.计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。 2-18.在体心立方结构晶胞的（100）面上按比例画出该面上的原子以及八面体和四面体间隙。 2-19.键合类型是怎样影响局部原子堆垛的？ 2-20.厚度0.08mm、面积670mm2的薄铝片(a)其单位晶胞为立方体， a=0.4049nm，则此薄片

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

2019家具材料思考题答案

家具材料总复习概论部分思考题： 1.家具材料的概念和主要作用。概念：在家具设计和制造的范畴里，家具材料是指用于家具主体结构制作、家具表面覆面装饰、局部粘接和零部件紧固的与家具相关的各种材料总称。主要作用：家具设计中，对材料性能的把握和对材料语言的理解和诠释，是家具设计风格产生和家具实体制作实现的必要基础和充分条件。进行家具设计时，首先应该考虑的就是材料因素，要根据家具的功能选择适宜的材料，并利用不同材料的特性，将其有机地组合在一起，使其各自的性能和美感得以体现和深化。 2.家具材料的选择原则主要有哪些？功能协调性原则、装饰美学性原则（材料种类、颜色、透明性）、加工适应性原则、经济实用性原则、环境友好原则（安全、无毒、无污染） 3.家具材料的分类主要包括哪几种方法？答：按家具材料的化学性质分类、用途和主辅作用（结构材料，表面装饰材料和辅助材料）、软硬程度（软质材料，半硬质材料和硬质材料）、来源（天然--主要指木材、竹材、藤材、石材、及其他天然纤维装饰织物，这些材料在具有古典风格以及田园风格的家具制造中采用较多，也在不同风格的家具包覆材料中有广泛应用、人工--主要包括塑料、化学纤维、金属、玻璃、以及合成树脂胶粘剂等，该类材料在具有现代风格的塑料家具、金属家具、玻璃家具以及各种形式的软体家具制造中以及家具表面涂饰中被广泛采用） 4.家具材料的一般性质主要指哪几个方面？答：物理--密度（表示和评价家具材料的重要指标）、孔隙率、吸湿吸水性、导热性、耐热耐寒性力学性质--强度（抗压、抗拉、抗弯曲、抗剪切、耐磨损、抗冲击）、弹性（决定缓冲性能）、塑性装饰性--指由材料的质感、色彩纹理以及形状尺寸所表现出的综合视觉效果化学稳定性--受外界环境条件作用时，不易发生化学变化（如腐朽、老化、锈蚀等）的性能成型加工及表面加工性能 5.家具材料的吸湿吸水性对强度有何影响？根据干缩湿涨、纤维饱和点等方面进行回答 6.什么是绿色家具材料？从材料的使用功能、加工性能、表现力以及对环境的协调性等方面分析一下，在目前常用的各种家具材料中，你认为哪一种最有发展前景。答：在家具设计上，符合人体工程学原理，具有科学性，减少多余功能，在正常和非正常使用情况下，不会对人体产生不利影响和伤害；在家具材料选用上，符合有关环保标准要求，遵循材料利用绿色化的原则，实现家具用材的多样化、天然化、实木化、绿色化、环保化；在家具生产中，对生产环境不造成污染(清洁生产)、节能省料，并尽可能延长产品使用周期，让家具更耐用，从而减少再加工中的能源消耗；在家具包装上，其材料是洁净、安全、无毒、易分解、少公害、可回收；在家具使用中，没有危害人类健康的有害物质或气体出现，即使不再使用，易于回收和再利用 o.绿色设计是绿色家具的核心 o.绿色材料是绿色家具的基础 o.绿色生产是绿色家具的关键人造板部分思考题： 1.人造板的主要性能特点？答：幅面尺寸和厚度范围大，尺寸稳定变形小，质地均匀、利用率高，表面平整光洁，易于进行各种形式的机械加工和表面装饰加工，物理力学性能良好；采用人造板生产的板式家具结构简单大方、造型新颖时尚，可以满足当代人快节奏、多变化的生活方式对家具产品的时代潮流需求；人造板在许多性能上优于天然木材，这种板材既保持了天然木材的一些基本特点，又克服了木材的一些固有的天然缺陷 2.常用的家具用人造板主要包括哪些品种？答：胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板和各种类型的贴面装饰人造板 3.什么是胶合板的构成原则？简述单板层积材和集成材的主要结构特点以及用途。答：对称原则：以胶合板的对称中心向两侧分布的对应层，其单板的树种、厚度、纤维方向、层数、制造方法和含水率等都必须相同，以避免产生应力和翘曲变形。层间纹理排列原则：相邻层单板纤维纹理方向互相垂直。

环境材料学课后思考题教程文件

环境材料学课后思考题

1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。答：生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。 1 你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。（举例之后还要简要说明一下）答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系答：众所周知，材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时，除有效产品外，大量的废弃物被排放到环境中去，造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言，资源消耗是源头，环境污染是末尾。也就是说，材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。 2 图2-1是一个典型的开环工业生产链，从环保的角度看，若能实现闭环的工业生产链，可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。资能源资能源资能源

铁矿铁水钢胚成品（热轧钢板等）使用废弃污染物污染物污染物 4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程，用物质流方法进行资源效率分析，并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。答：钢铁的资源效率高达10.4%，就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施：1）由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢，可提高流程铁资源效率；2）由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源，可提高该流程铁资源效率。3）通过提高电炉钢比，提高铁资源效率。 5 根据你对可持续发展的理解，考虑如何实现（1）金属材料，（2）高分子材料，（3）无机非金属材料（选一种）的可持续发展，并提出几项可具体实施的技术措施。金属材料：利用微生物冶金；代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料，以及废弃物无害资源化转化技术；少合金化与通用合金，形成绿色/生态材料体系，有利于材料的回收与再生利用。高分子材料：1）建立必要的法规，加强全民的环保意识；2）回收塑料，变废为宝：燃烧废旧塑料利用热能，热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3）发展环境友好高分子：可降解塑料的开发和合成，采用生物发酵的方法合成的生物高分子。

材料力学性能课后习题答案

1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．xx效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。

是解理台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。 1、试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？

纳米功能材料纳米功能材料思考题

《纳米功能材料》—思考题第一章、概论 1.纳米材料定义及分类。 2.功能材料定义及分类。 3.按照产物类型，纳米材料如何划分类别。 4.纳米结构和材料的生长介质类型？ 5.纳米技术的定义？ 6.制备纳米结构和材料的2大途径是什么？各自的特点或有缺点？ 7.什么是描述小尺寸化的“摩尔定律”？ 8.根据自己的理解，说明促进纳米材料相关科学与技术发展的意义。 9.说明表面能随粒子尺寸变化的规律，带来的性能变化主要体现在哪些方面？ 10.降低表面能的途径和方法是什么？说明其中的原理。 11.说明Ostwald 熟化机理。 12.曲率与化学势、平衡蒸汽压、溶解度的关系是什么？ 13.材料研究的四要素及其相互关系。第二章、纳米材料制备方法 1、零维纳米粒子的合成方法分类 2、纳米粒子的基本特征及要求。 3、纳米粒子合成中的均匀、非均匀形核过程？以及两种过程的异同？ 4、晶核生长过程及机制？如何控制晶核的生长？ 5、针对金属、半导体及氧化物纳米粒子的不同特点，举例说明在制备方法上的区别（或侧重点）？ 6、举例说明纳米材料溶胶-凝胶方法。 7、举例说明纳米材料气相制备方法 8、什么是纳米粒子的动力学限制生长法？其特点及分类？ 9、什么是一维纳米结构？其制备技术可以分为几类？ 10、简要说明一维纳米结构各向异性生长的几种机制。 11、简述蒸发-冷凝（VS）、溶解-冷凝（LS）、以及气-液-固（VLS）生长机制。

12、纳米线的自发生长和模板辅助生长有何区别？ 13、模板辅助纳米线生长中，电化学沉积和电泳沉积有何相同点和不同点？ 14、碳富勒烯的定义是什么？举例说明碳的几种低维纳米结构。 15、碳纳米管的制备途径有几种？简要说明碳纳米管催化生长机制及结构特点。 16、举例说明多孔材料的分类及特点。 17、说明以胶束为模板制备有序介孔材料的具体途径？ 18、简要说明溶胶-凝胶法制备无序介孔材料的2种方法。 19、什么是嵌入式化合物? 20、纳米复合材料、纳米晶材料的主要区别是什么？ 21、气相、液相中制备薄膜的技术大体包括哪几种？ 22、薄膜生长的3个基本形核模式？与一维纳米结构的形核相比较，主要区别是什么？ 23、沉积温度和生长物质供应（多少、快慢）对薄膜生长有什么样的影响？ 24、什么是薄膜的外延生长？ 25、物理气相沉积和化学气相沉积方法，各自的特点是什么？ 26、简要说明原子层沉积、模板辅助纳米线生长。 27、电化学沉积和电泳沉积有何相同点和不同点？第三章纳米电功能材料 1.电接触复合材料类型、性能要求、应用领域。 2.导电复合材料定义、成型加工方法。举例说明其应用。 3.压电复合材料定义。 4.正压电效应、逆压电效应。举例说明压电材料及其应用。 5.超导材料定义。 6.超导材料基本特征。 7.什么是迈斯纳效应。 8.什么是约瑟夫森效应。 9.第一类超导体、第二类超导体。 10.超导BCS理论的三个观点。

材料力学思考题答案

材料力学复习思考题 1. 材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？轴力，剪力，弯矩，扭矩。用截面法求解内力 2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？构件抵抗破坏的能力称为强度。构件抵抗变形的能力称为刚度。构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。 3. 试说出材料力学的基本假设。连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸。 4. 什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。 5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。变形特点：沿轴向伸长或缩短 6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。 p σ --比例极限。 e σ—弹性极限。屈服阶段：当应力超过b 点后，试样的荷载基本不变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。s σ--屈服极限。强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力.这种现象称为材料的强化。b σ——强度极限局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截面面积显箸地收缩，出现颈缩 (necking)现象，一直到试样被拉断。对应指标为伸长率和断面收缩率。 7. 什么叫塑性材料与脆性材料？衡量材料塑性的指标是什么？并会计算延伸率和断面收缩率。

高等传热学复习题(带答案)

高等传热学复习题 1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。答：导热问题的分类及求解方法：按照不同的导热现象和类型，有不同的求解方法。求解导热问题，主要应用于工程之中，一般以方便，实用为原则，能简化尽量简化。直接求解导热微分方程是很复杂的，按考虑系统的空间维数分，有0维，1维，2维和3维导热问题。一般维数越低，求解越简单。常见把高维问题转化为低维问题求解。有稳态导热和非稳态导热，非稳态导热比稳态导热多一个时间维，求解难度增加。有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态，称之为准静态解，可有效地降低求解难度。根据研究对象的几何形状，又可建立不同坐标系，分平壁，球，柱，管等问题，以适应不同的对象。不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法：甲．理论法乙．试验法丙．综合理论和试验法理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。它又分：分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。方法有：分离变量法，积分变换法(L a p l a c e变换，F o u r i e r变换)，热源函数法，G r e e n函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。比拟法：有热电模拟，光模拟等试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展，试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(C A T)就是其中之一。傅立叶定律的适用条件：它可适用于稳态、非稳态，变导热系数，各向同性，多维空间，连续光滑介质，气、液、固三相的导热问题。 2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？答：什么叫做“好”？给定传热量下要求具有最小体积或最小质量或给定

金属材料学复习思考题及答案

第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B， 0.001%；V，0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V， Nb, Ti 等。5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr： ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6 6）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使硬度和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu；能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？（1）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。（2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等（3）生产中的意义：(请补充)。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。答：1）改变了奥氏体区的位置：（请补充） 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降；如：（请补充）

材料学- 有色金属思考题-2014

第一章铝及铝合金 1 . 指出下列牌号(或代号)的具体金属或合金的名称，并说明字母和数字的含义。 1A85、1070A、3A21、5A02、2A11、7A04、6A02、ZL102、 ZL201、ZL301、ZL401 2. 根据二元合金一般相图，说明铝合金是如何分类的，为什么？ 3. 解释下列基本概念及术语：固溶处理；时效处理；回归。 4. 以Al-4Cu合金为例，说明时效过程中的组织和性能变化。铝合金的自然时效与人工时效有何区别？选用自然时效或人工时效的原则是什么？ 5、铝合金的强化途径有哪些？简述铝合金强化的热处理方法。 6、试述铝合金的合金化原则，说明Cu、Mg、Mn、Si、Zn、Li等合金元素在铝合金中的作用。 7、形变铝合金可分为哪几类?主要性能特点是什么? 8、何谓铸造铝硅合金的变质处理，试述经变质处理后其力学性能得到提高的原因。 9、下列零件采用仍种铝合金来制造？飞机用铆钉；飞机大梁及起落架；发动机缸体及活塞；小电机机壳 10. 用2A11合金冲压成要求强度高的复杂零件，制造时合金应处于什么状态?为什么? 第二章镁及镁合金 1、指出下列牌号(或代号)的具体金属或合金的名称，并说明字母和数字的含义。 AZ80S；ZK61M; ME ZMgRE3ZnZr；ZMgAl10Zn 2. 简述纯镁的特性和典型用途。 3. 简述镁合金的强化方式及其强化机制。 4. 镁合金常用的热处理工艺？ 5. 镁合金是如何分类的? 6. 镁合金中常用的添加元素有哪些？各有什么作用？ 7. 给出一种典型的变形镁合金和铸造镁合金的特性及应用。

第三章钛及钛合金 1、指出下列牌号(或代号)的具体金属或合金的名称，并说明字母和数字的含义。 TA1、TA8、TB1、TC1、ZTiAl5Sn2.5 2、纯钛具有那些基本性质？ 3、杂质元素对纯钛的性能有那些影响？ 4、工业纯钛有那些牌号？试举二个纯钛牌号，说明牌号表示的意义和典型的应用。 5、根据合金元素对钛相变温度的影响，说明合金元素的分类。 6、钛合金中常加入那些合金元素？简述这些合金元素在钛合金中的作用。 7、钛合金马氏体形态有那些？各有何性能特点？其与钢中的马氏体有何异同？ 8、钛合金淬火后可形成那些亚稳相？简述这些亚稳相时效后的分解形式及产物。 9、简述钛合金的分类及编号方法、各类钛合金的主要性能特点。第四章铜及铜合金 1、指出下列牌号(或代号)的具体金属或合金的名称，并说明字母和数字的含义。 T1 、TUP、H70、HAl60-1-1、QSn6.5-0.1、QBe2、BMn40-1.5 、ZCuZn38Mn2Pb2、 ZCuAl8Mn13Fe3Ni2 2.纯铜有那些牌号？纯铜中有那些类型的杂质元素？它们对加工性能有何影响？ 3、何谓纯铜的中温脆性和氢病？ 4、简述铜合金的分类。 5、二元黄铜中存在那些相？何谓黄铜的脱锌和季裂？如何防止或避免？ 6、试说明锌含量是怎样影响普通黄铜性能的？ 7、与普通黄铜相比，铝黄铜、硅黄铜、铅黄铜的性能特点如何? 8. 比较锡青铜、铝青铜、铍青铜的组织及性能特点。 9、试说明锡含量是怎样影响锡青铜性能的？ 10、分别给出一种典型的黄铜、青铜及白铜的成分及组织，并说明其特性及应用。