材料科学导论习题解答
材料科学导论作业
第一章材料科学概论
1.氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？
[答]因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。
2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、
混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯
[答]金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。
陶瓷有氯化钠、碳化硅。
聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。
复合材料有混凝土、玻璃钢。
3.下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡
灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏
[答]汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。
电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。
剪刀的刀刃的硬度要强。
汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。
电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。
4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。
[答] 通常把粒子尺寸小于0.1μm（10nm）的颗粒称为纳米材料
纳米材料有以下效应：
⑴小尺寸效应
⑵表面效应
⑶量子尺寸效应
⑷宏观量子隧道效应
举例略
第二章原子结构
1.原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的
Mg原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。
[答]M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/mol
2.试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，
试确定该原子的原子序数。
[答]N壳层内最大电子数为2×42= 32。但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数
为70。
(本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。)
3.试计算原子O壳层内的最大电子数，并定出K、L、M、N和Q壳层中所有能级都
被填满时的原子序数。
[答]O壳层内最大电子数为2×52 = 50。但考虑能级交错：O壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d105g18，该原子的原子数为130。
(本题目书上原解：O壳层中电子最多有2+6+10+14+18 = 50个，K、L、M、N、O壳层中电子共有2+8+18+32+50 = 110个，故原子序数为110。)
4.试说明四种原子结合力并举例说明。
[答]金属键：由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。其基本特点是电子的共有化，无饱和性，无方向性。例如：Hg、Al、Fe、W。
离子键：金属原子将最外层家电子给予非金属原子成为带正电的正离子，非金属原子得到价电子后成为带负电的负离子，正负离子依靠静电引力结合在一起。其基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，例如：NaCl、MgO。
共价键：共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。共价键有方向性和饱和性。氢分子中两个氢原子的结合是最典型的共价键。其它例如：Si、C(金刚石)。
范德华(Van der Waals)力：包括静电力、诱导力和色散力，没有方向性和饱和性。例如：Ar、Cl2。
P36 习题
2. ⑴1s22s22p63s23p63d74s2过渡元素Co
⑵1s22s22p63s23p6 惰性元素Ar
⑶1s22s22p5 卤素元素F
⑷1s22s22p63s2碱土元素Mg
⑸1s22s22p63s23p63d24s2 过渡元素Ti
⑹1s22s22p63s23p64s1碱金属K
3. 镧系稀土族元素的电子排列特点是1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f1~145s25p66s2，这些元素的核外电子依次填入4f态，而外层电子数没有变化，因此这些元素具有几乎相同的化学性质，将他们划为一组元素而放入周期表的一格。
5. 氢键的本质与范德华力一样，也是靠原子（或分子、原子团）的偶极吸引力结合起来的，但是氢键中氢原子起了关键作用。当H原子与一个电负性很强的原子（或原子团）结合成分子时，氢原子的一个电子转移至该原子壳上；分子的氢离子则实质上是裸露的质子，对另一个电负性很强的原子表现出吸引，这样氢原子便将两个电负性很强的原子结合起来，形成氢键。
6. 1）金属元素有较高的相对原子质量
2）金属键的结合方式没有方向性，所以金属原子总是趋于密集排列，得到原子排列结构；而对于共价键，相邻原子的个数要受到共价键树木的限制，离子键结合，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求。
9. 单相组织是指具有单一相的组织，即所有的晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。两相组织指具有两相，两个相的晶粒尺度不同。
采用金相显微镜或电子显微镜才能观测清楚晶粒的形貌特征，称为显微组织。显微组织是材料的四级结构，主要随组成和加工工艺而变化，它是影响材料机械性能的重要因素。材料的组织包括粒径的大小、形状、分布及其相对量等特征，比如单相多晶材料的强度很低，而多相组织可以增加弥散相的个数，大幅提高材料的强度。
11．原子结构（一级结构）决定了原子的结合方式，并影响材料的化学、物理性质。原子结合键（二级结构）决定了结合力的大小，并影响材料的物理和力学性能。原子排列方式（三级结构）决定了材料的形态，影响材料的物理力学性能，并与加工工艺有关。显微组织结构（四级结构）决定了材料机械性能如强度、塑性等、主要由加工工艺来决定。
第三章 固体材料的晶体结构
1. 面心立方镍的原子半径是1.243 ?，试计算：（a ）镍的点阵参数，（b ）镍的密度。
[答] （a
）-80 3.516A =3.51610 cm a ===?。
。 （b ）33-832304458.718.977 g /cm (3.51610) 6.0210
A M a N ρ??===????
2. 体心立方钼的点阵参数是
3.1468 ?，试计算钼的原子半径。
[答]
-800 3.1468A =1.3626A =1.362610 cm 44a r a =?==??。。
3. 铬的点阵参数是2.8844 ?，密度是7.19 g/cm 3，通过适当计算确定铬是简单立方、体心立方还是面心立方结构。
[答] 383230307.19(2.884410) 6.02101.99752()52
A A a N n M n a N M ρρ-?????=?===≈? 所以铬为面心立方结构。
4. 试确定图中所示方向的密勒指数。
[答]
方向A：0，1，1 → 1，0，1 = -1，1，0，故为[110]；
方向B：0，1，0 → 1，0，1 = -1，1，-1，故为[111]；
方向C：1，0，1/2 → 1/2，1，0 = 1/2，-1，1/2，故为[121]；
方向D：0，1，1/2 → 1，0，0 = -1，1，1/2，故为[221]。
方向A：0，0，1 → 1，1，1 = -1，-1，0，故为[110]；
方向B：1，2/3，0 → 0，0，1 = 1，2/3，-1，故为[323]；
方向C：1/2，0，0 → 1，1，3/4 = -1/2，-1，-3/4，故为[243]；
方向D：1/2，1，1 → 0，1，0 = 1/2，0，1，故为[102]。
5.在立方系中绘出{110}、{111}晶面族所包括的晶面以及（112）、(120)的晶面。
=
[答]{110}(110)(110)(110)(110)(101)(101)(101)(101)(011)(011)(011)(011)（图略）
=
{111}(111)(111)(111)(111)(111)(111)(111)(111)
（图略）
（图略）
（图略）
6.试比较间隙固溶体、间隙相和间隙化合物的结构和性能特点。
[答]间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体成为间隙固溶体。
当溶质原子半径很小，使溶质与溶剂的原子半径差Δr > 41%时，溶质原子就可能进入溶剂晶格间隙中而形成间隙固溶体。溶质原子通常是原子半径小于0.1 mm的一些非金属元素。溶质原子引起溶剂点阵畸变，点阵常数变大，畸变能升高。因此，间隙固溶体都是有限固溶体，而且溶解度很小。
原子半径较小的非金属元素如C，H，N，B等可与金属元素（主要是过度族金属）形成间隙相或间隙化合物。这主要取决于非金属(X)和金属(M)原子半径的比值r X/r M；当r X/r M < 0.59时，形成具有简单晶体结构的相，称为间隙相；当r X/r M > 0.59时，形成具有复杂晶体结构的相，通常称为间隙化合物。
间隙相具有比较简单的晶体结构，如FCC，HCP，少数为BCC或简单六方结构，与组元的结构均不相同。间隙相可以用化学分子式表示。间隙相不仅可以溶解其组成元素，而且间隙相之间还可以相互溶解。间隙相中原子间结合键为共价键和金属键，即使大于非金属组元的原子数分数大于50%时，仍具有明显的金属特性，而且间隙相具有极高的熔点和硬度，同时其脆性也很大，是高合金钢和硬质合金中的重要强化相。
间隙化合物的晶体结构都很复杂，原子间结合键位共价键和金属键。间隙化合物也具有很高的熔点和硬度，脆性较大，也是钢中重要的强化相之一。但与间隙相相比，间隙化合物的熔点和硬度以及化学稳定性都要低一些。
7.简述陶瓷材料的相组成及常见相结构。
[答]陶瓷材料中的相组成较为复杂，常见的相有晶相、玻璃相和气相。它们对陶瓷性能都有很大影响。
晶相是陶瓷材料的主要组成相，常见结构有氧化物结构和硅酸盐结构。氧化物结构包括AB型结构(NaCl型)、AB2型结构(金红石型)、A2B3型结构(刚玉型)以及其它一些结构。硅酸盐的结构特点是硅、氧离子组成四面体，硅离子位于四面体中心。硅氧四面体SiO44-之间又以共有顶点的氧离子相互连接起来。由于连接方式不同而形成多种硅酸盐结构，如岛状、环状、链状和层状等。
玻璃相是在陶瓷烧结时形成的一种非晶态物质，其结构是由离子多面体（如硅氧四面体）构成的无规则排列的空间网络，如非晶态石英的结构。玻璃相热稳定性差，在较低温度下即开始软化。玻璃相的作用是粘结分散的晶相、降低烧结温度、抑制晶相的粗化。
气相是指陶瓷中的气孔，它是在陶瓷生产过程中形成并被保留下来的。气孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震动，并进一步降低了导热系数。但也导致陶瓷强度下降，介电损耗增大，绝缘性降低。
8.简述高分子材料的键结构和聚集态结构以及高、低分子聚集态结构的差异。
[答]高分子材料的结构主要包括二个微观层次：高分子链结构（分子内结构）和高分子链的聚集态结构（分子间结构）。
高分子链的结构是指结构单元的化学组成、键接方式、空间构型以及高分子链的长短、几何形状及其构象。简言之，高分子链结构指的是单个分子的结构和形态，并可分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型。构造是指链中的原子种类和排列、取代基和端基的种类，单体单元的排列顺序，支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。因此，近程结构实质为化学结构，又称一
级结构。远程结构包括分子链的大小与形态、链的柔顺性及其高分子链在各个环境中采取的构象，又称二级结构。
聚集态结构是指高聚物整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构及织态结构。也就是高分子链间是如何堆砌的，又称为三级结构。
高分子聚集态结构与低分子物质聚集态结构的差别主要有：1）晶态高分子始终包含一定量的非晶相；2）高分子的结晶除与化学结构有关外，还强烈地依赖于外界条件，如温度、压力等；3）一个高分子链可以贯穿若干个晶胞，甚至可从结晶区到非晶区再穿过晶区。
习题：
1. 单体就是合成聚合物的原料，即重复出现的结构单元
聚合物是指一种或多种简单低分子化合物聚合而成的相对分子质量和大的化合物，又称高聚物。称重复出现的结构相同的单元叫链节。
4. 影响柔顺性的高分子结构因素主要有以下两个方面：
1）主链结构：主链全由单键组成时，分子链的柔顺性最好。主链中含有芳杂环时，由于它不能旋转，所以柔顺性很低，而刚性较好，耐高温。主链中含有孤立双键时，柔顺性增大
2）侧基性质：极性的侧基使分子间的作用力增大，内旋受阻，柔顺性降低，侧基体积越大，内旋受阻程度越大，侧链的柔顺性越低。侧基分布的对称性对柔顺性的影响显著。侧基对称分布能使主链间距增大，有利于内旋，所以柔顺性增大。
9. 线性聚合物的结构是整个分子链呈细长线条状，属线性结构，因而具有较好的弹性和塑性，易于加工成型和反复使用等特征。
网状聚合物即热固性塑料，是由于在成型时线型分子链间产生严重交联而形成了三维网状结构，由于整个聚合物实质上就是一个由化学键固结起来的不规则网状大分子，所以非常稳定，从而具有较好的耐热性、刚性和化学稳定性，具有较高的硬度和弹性模量，但强度低，脆性大，材料不能进行塑性加工和反复使用。
弹性体一般具有很大的相对分子质量，分子链段很大，具有很大的柔性，在使用条件下不结晶或结晶度很小；受力时分子链间要能相对滑移，变形小时可以他弹性恢复。由于其在线型分子链间形成了少量交联，因而具有高的弹性。
11 高弹性是指在材料经受很大的变形量时也能弹性恢复。
一般来说，对线型聚合物进行少量的交联，可使之充分表现出高弹性，若交联度过深，则其弹性降低，脆性增大。
19
1）线型聚乙烯是链状结构，属热塑性塑料，其结构简单，规整度高，对称性好，所以结晶度高。而支化聚乙烯属支链结构，破坏分子的规整排列，链接构的对称性被打乱，所以其结晶能力下降。
2）全同立构聚丙烯的结晶度高是因为等规聚合物结晶能力强，侧基在空间排列是规整的，而无规聚丙烯的侧基排列混乱。
3）线型聚乙烯和全同立构聚丙烯的不规则聚合物，虽然它们每个单体均聚时结晶度高，但在形成无规共聚时，大分子排列没有规则，所以结晶度低。
第四章 晶体材料的缺陷
1. 如附图所示，试求某一晶格参数为
2.5 ?的立方金属刃型位错的Burgers 矢量的Miller 指数及其长度。
[答] 因为是一个刃型位错，所以：b 垂直(220)，所以b 的方向必为[110]。
0220222= 0.8839 A 22220b d ===++。 2. 如附图所示，写出在FCC 金属的(111)滑移方向的晶向指数。
[答] 由上图知(111)上滑移方向必为密堆积方向[101]或[101]或[011]或[110]或
[110]或[011]。
3. 实际晶体中存在哪几类缺陷。
[答] 根据晶体缺陷的几何特征，可将它们分为四种基本缺陷类型：点缺陷、线缺陷(位错)、面缺陷和体缺陷。
(1)点缺陷：点缺陷是指在三维尺度上不超过几个原子直径大小的哪些微小的缺陷，也就是说，微小的点缺陷可以涉及一个原子，也可以是几个原子范围内的点阵结构的局部缺陷。主要有两种基本类型： 空位和间隙原子
(2)线缺陷：线缺陷是指晶体中二维尺度方向很小但在第三维尺度方向上存在较大的缺陷。位错是理想空间点阵中存在的一种最典型缺陷。
(3)面缺陷：面缺陷是指晶体中一维尺度很小而其它二维尺度很大的缺陷。晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内界面两类，其中的内界面包括晶界、亚晶界、孪晶
界、堆垛层错和相界等。
(4)体缺陷：如果在任意方向上缺陷区的尺寸可以与晶体或晶粒的线度相比，那
么这种缺陷称为体缺陷。例如：空洞、杂质、气泡、亚结构、沉淀相等。这些缺陷和基质晶体已经不属于同一物相，是异相缺陷。
4.阐述位错理论的重要性，并举例在工程中的应用。
[答]陶瓷材料和聚合物材料虽然比较脆，但也有滑移面的存在。金属材料的变形主要是通过滑移实现的，位错对于理解金属材料的一些力学行为特别有用。而位错理论可以解释材料的各种性能和行为，特别是变形、损伤和断裂机制，相应的学科为塑性力学、损伤力学和断裂力学。另外，位错对晶体的扩散和相变等过程也有较大影响。
首先，滑移解释了金属的实际强度与根据金属键理论预测的理论强度低得多的原因。此外，金属材料拉伸断裂时，一般沿450截面方向断裂而不会沿垂直截面的方向断裂，原因在于材料在变形过程中发生了滑移。
其次，滑移赋予了金属材料的延性。如果材料中没有位错，铁棒就是脆性的，也就不可能采用各种加工工艺，如锻造等将金属加工成有用的形状。
第三，通过干预位错的运动，进行合金的固溶强化，控制金属或合金的力学性能。把障碍物引入晶体就可以阻止位错的运动，造成固溶强化。如板条状马氏体钢( F12钢)等。
第四，晶体成型加工过程中出现硬化，这是因为晶体在塑性变形过程中位错密度不断增加，使弹性应力场不断增大，位错间的交互作用不断增强，因而位错运动变得越来越困难。
第五，含裂纹材料的疲劳开裂和断裂、材料的损伤机理以及金属材料的各种强化机制都是以位错理论为基础。
习题
3 利用空位和间隙原子的扩散效应进行材料的表面成分的改性，提高材料的加工工艺，空位还可引起电阻率的增加，使材料的密度下降，体积膨胀。从高温快速冷却时保留的空位聚集成空位片或与其他晶体缺陷相互作用，可以提高材料的强度。
第五章固体材料的凝固与显微结构
1.试解释凝固与结晶、晶胚与形核的相互关系。
[答]物质从液态冷却转变为固态的过程叫凝固。凝固的物质可以成为晶体，也可以是非晶体。若凝固后的物质为晶体，则这种凝固称为结晶。
根据热力学判断，在过冷的液态金属中，短程规则排列结构越大，则越稳定，那些尺寸比较大的短程规则排列结构才有可能成为晶核。因此，把过冷液体中尺寸较大的短程规则排列结构称为晶胚。一定温度下，最大的晶胚尺寸有一个极限值r max, 而且，液态金属的过冷度越大，实际可能出现的最大晶胚尺寸也越大。在母相中形成等于或大于一定临界尺寸大小的新相晶核的过程称为形核。在过冷液态金属中，依靠液体金属本身能量的变化获得驱动力，由晶胚直接成核的过程叫均匀形核；若晶胚是依附在其他物质表面上形核的过程，叫做非均匀形核。晶胚成核的条件，就
是晶胚尺寸必须大于临界核半径r c。
2.金属材料结晶的热力学条件和结构条件是什么。
[答]金属材料结晶的热力学条件：T < T m，ΔG B < 0，即过冷。
金属材料结晶的结构条件：结构起伏（相起伏）和能量起伏。
3.哪些因素会影响金属材料结晶时的非均匀形核率。
[答]非均匀形核的形核率，除主要受过冷度的影响外，还受液体内悬浮着的固体质点的性质、数量、形貌及其物理因素的影响。
a. 过冷度影响：由于非均匀形核的形核功小于均匀形核的形核功，即非均匀形
核所需要的能量起伏比均匀形核小得多，故凝固时的过冷度远低于均匀形核需要的过冷度。
b. 固体杂质的影响：相同过冷度下均匀形核和非均匀形核半径完全一样，但在
曲率半径相等的条件下，非均匀形核时所需要的晶胚体积与表面积要小得多，且随θ角的减少而减少，润湿角θ是判断固体杂质或界面是否能促进晶胚成核及其促进程度的关键。θ角大小主要取决于液体、晶核和固体杂质之间比表面能的相对大小。
c.固体杂质表面形貌的影响：杂质表面的形貌各种各样，有凹凸面，有的是深
孔。在这些基面上形核有不同的形核率。因此，凹面容易形核。
d. 物理性能的影响：液相宏观流动会增加形核率，施加电场或磁场也能增加形
核率。这是因为液体金属中已凝固的核心(小晶体)由于受到冲击振动而碎裂成几个核心，或是模壁附近产生的晶核被冲刷走。此效果称为晶核的机械增值。由于受到机械的作用，而使核心提前形成。
4.为什么大多数聚合物材料难于结晶。
[答]聚合物从液态（熔体）转变为固态的过程，主要由其大分子链结构所决定。
一个巨型分子的运动不像金属原子那样可单独行动，因为它涉及几百、几千个原子，自由运动困难；还有一个是动力学的迟缓，表现出特有的粘弹性行为。由于分子内结合键在液体和固体中都是特定的，粘度大，分子链间缠结在一起，这就使得液体大分子不容易组合成晶体的排列。一般而言，大分子熔融液的凝固过程，即使在最有利的情况下也是很缓慢的，形成近程有序、长程无序的形貌，而且随着凝固的进行，熔体的粘度变得越来越大，分子的扩散和运动更加困难，结晶更难于达到。只有在结构上是规则的分子，才能形成晶体。无序的分子，具有边块（如聚苯乙烯中的苯环侧基）的分子及链分枝的分子、具有弧形基体的分子中的结晶的可能性都是很低的。
第六章材料的力学性能
1.部件设计时，选取σ0.2(或σs)还是选取σb，应以什么情况为依据？
[答]部件设计时，σ0.2(或σs)及σb的选取应以材料为依据。σ0.2(或σs)为屈服强度，屈服强度表征材料发生明显塑性变形时的抗力。在拉伸过程中，出现载荷不增加而试样还继续伸长的现象称为屈服。许多材料没有明显的屈服现象。因此，规定产生
0.2%残余伸长所对应的应力作为条件屈服强度，记为σ0.2。σb为抗拉强度，试样能
承受的最大载荷除以试样原始截面积所得的应力，称为抗拉强度。抗拉强度是材料在拉伸条件下能够承受最大载荷时的相应应力值，表征了材料对最大均匀变形的抗力。脆性材料由于没有明显的σs，强度设计常用σs来计算。
2.δ与ψ这两个塑性指标，哪个能更准确地表达材料的塑性？为什么？
[答]断裂前材料发生塑性变形的能力叫塑性。常用塑性指标有伸长率δ和断面收缩率ψ。材料的δ与ψ值越大，说明塑性越好。两者相比，用ψ表示塑性更接近材料的真实应变。
3.有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要
改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理？为什么？
[答]改变零件的截面形状比较合理，因为材料刚度（弹性模量）一定时，提高材料刚性的办法主要是从零件设计上，提高零件的横截面积或改变零件的截面形状。
从使用性能、工艺性能和性价比三方面来比较评价来看，应选择第三种方法。
4.K IC和K I两者有什么关系？在什么情况下，K I＝K IC？
[答]K I为I型应力强度因子，随应力的增大，当K I增大到某一临界值时，可使裂纹前沿某一区域内的内应力达到足以使材料分离，导致裂纹突然失稳扩展而发生断裂，即K I＝K IC，其中K IC为材料固有的断裂韧性，可由材料断裂试验测得。K I 与K IC的关系和拉伸试验中的应力σ与σs的关系有的类似。当外加应力增加到屈服应力σs时，试样才开始发生明显的塑性变形，σ是一个不断变化的值；K I也是一个不断变化的值；K IC是材料固有的值。只有当K I＝K IC时，材料才会失稳断裂。5.结合物理和化学性能，各举一例（实际使用机器和构件）考虑该项性能指标的意义。
[答]（略）
6.简述各种硬度的测定方法？并举例说明如何测定金属材料、陶瓷材料和高分子材料
的硬度。
[答]常用的测试方法有三种：压痕法、回跳法和刻痕法。
(1). 布氏硬度：布氏硬度的测定是把直径为D的淬火钢球，用载荷P压入被测
材料的表面，并保持一定时间后卸载，通过测量压痕直径d或计算压痕表面积F来得到，其计算式为：HB = P/F = 2P/πD(D- (D2-d2)1/2)。
(2). 洛氏硬度：洛氏硬度是用压头的压痕深度来量度。根据所用压头和载荷不
同，可分为HRC(薄板或硬脆材料)、HRB(退火钢及有色金属)和HRA(淬火钢等)三种。洛氏硬度可以直读，操作方便，适用广泛，可测量低硬度、高硬度材料。但洛氏硬度载荷大，标尺不能统一，一般不宜测定硬而脆的薄层，硬薄层工件用维氏硬度衡量。
(3). 维氏硬度：维氏硬度的压头为金刚石四棱锥体，两对面的夹角为136°，
通过测量压痕对角线长度求出，HV＝1.8544P/d2。d为压痕对角线长度，用此值查表得硬度值。陶瓷材料通常用维氏硬度和显微硬度测定。
(4).小载荷硬度
(a) 维氏显微硬度：维氏显微硬度，简称显微硬度，是用来测量组织中某一相
微区的硬度。显微硬度的压头和表示符号与维氏硬度相同，但所用的载荷更小，只有几克至几百克(2g、5g、10g、50g、100g、200g)，并且长度以微米计量，其表达
式为：HV ＝ 1854.4P /d 2，(P 的单位是g ，d 为μm )，故有时称为小载荷的维氏硬度。由于压痕微小，需要做成金相样品。主要适合于陶瓷材料的硬度测定。
(b) 努氏硬度：努氏硬度是从维氏显微硬度发展而来。主要差别：一是压头形状为金刚石长棱形，两个长棱夹角为172.5°，两个短棱夹角为130°，试样上长短对角线长度之比L /W 为7.11倍的棱形压痕；二是硬度值不是试验力F 除以压痕的表面积之商值，而是除以压痕投影面积之商值。其定义为：HK ＝1.451F /L 2。L 为实际压痕对角线长度(μm )，K 为Knoop 的缩写，F 为载荷(N)，其值在0.4903~19.61N 之间。努氏硬度精度高，适用于无机材料，尤其是先进陶瓷材料，硬度的测量比维氏硬度更精确些，样品的表面光清洁度要求高。
(c) 邵氏硬度：使用硬度计，在规定的试验条件下用标准弹簧压力将硬度计上的压针压入试样，以压入深度转换为硬度值，直接由硬度计读出邵氏值HS 。HS 分为邵氏A 和邵氏D 。邵氏A 适合于较软的塑料如橡胶、泡沫塑料等，邵氏D 适合于较硬的塑料。
(d) 肖氏硬度：肖氏硬度又叫回跳硬度，是动载试验法。其原理是将一定重量的具有金刚石圆头或者钢球的标准冲头从一定高度h 。，自由落体到试件表面，然后由于试件的弹性变形使冲头回跳到某一高度h ，用这两个高度的比值来计算肖氏硬度值KS 。肖氏硬度无量纲，冲头回跳高度越高，则试样的硬度越高。
(e) 莫氏硬度：陶瓷及其矿物材料常用的划痕硬度称为莫氏硬度。它只表示硬度从小到大的顺序，不表示软硬的程度。后面的材料可以划破前面材料的表面。起初，莫氏硬度仅分为10级，1级最小，10级最硬。其相应硬度的排序为：1滑石，2石膏，3方解石，4萤石，5磷灰石，6正长石，7石英，8黄玉，9刚玉，10金刚石。后来，又出现了一些人工合成的高硬度陶瓷材料，莫氏硬度等级范围扩大，现分为15级。其顺序为：1滑石，2石膏，3方解石，4萤石，5磷灰石，6正长石，7 SiO2玻璃，8石英，9黄玉，10石榴石，11熔融氧化锆，12 刚玉，13碳化硅，14 碳化硼，15金刚石。
7. 什么叫材料的I 型断裂？裂纹尖端的应力场为什么是奇异性的？
[答] 材料在垂直于截面的应力作用下发生的断裂称作I 型断裂，I 型断裂所受应力方向在裂缝平面内，与裂缝的发展方向垂直。由下图看出，裂纹尖端的应力存在奇异性，材料断裂试验也证明，当脆性材料中存在裂纹时，裂纹尖端就是一个应力奇异场，形成应力分布特殊的应力场。从公式上，Irwin 指出，应力场强弱程度由应力强度因子K I 参数来控制，K I 值大小与裂纹尺寸半长a 、外加均匀拉伸应力σ存在以下关系：I I ; ()2K Y a f r
θθσπσθπ==，因此称之为奇异性的。
8. 化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀有哪些区别？并各举一例说明。
[答]腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三种。耐腐蚀性是指金属抵抗各种介质侵蚀的能力。化学腐蚀是指金属材料与非电解质直接发生化学反应但不产生电流的破坏过程。例如，金属在干噪气体中的腐蚀（飞机发动机燃烧室内壁、火焰筒的腐蚀）。电化学腐蚀是指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏过程。腐蚀过程必须有电极反应并产生电流，即有一个阴极反应和一个阳极反应。
金属在大气、海水、土壤、介质中的腐蚀均属于电化学腐蚀，这是最普遍、最常见的腐蚀形式。例如，钢铁生锈等。物理腐蚀是指由于单纯的物理溶解而产生的腐蚀，如钢铁在液态锌中的溶解等。
9.试述非晶态线性高聚物和晶态高聚物在不同温度下的力学状态。
[答](1) 线性非晶态高聚物的三种力学状态：线性非晶态高聚物在不同温度下表现出三种物理状态：玻璃态、高弹态和粘流态。
(a) 玻璃态：T < T g时，变形曲线基本上是水平的，弹性模量较高，此时物体的
变形符合虎克定律，应力应变呈线性关系，其斜率为直线。由于温度低、分子动能小，整个分子链或链段不能发生运动，分子处于冻结状态，但比链段更小的结构部分（链节、侧基、原子等）在其平衡位置附近作小范围的振动。
(b) 高弹态：T>T g时，变形量很大，弹性模量显著降低，但外力去除后变形可
以回复，弹性是可逆的。高聚物表现为柔软性而富弹性，具有橡胶的特性，处于所谓高弹态或橡胶态。此时，分子动能增大，足以使分子链段运动，但还不能使整个大分子链运动。此时分子链的柔性已大大增加，卷曲状态的分子链可沿外力方向逐渐伸展，变形量可达100％～1000％，这是高聚物所独有的力学状态。
(c) 粘流态：温度高于T f后，变形迅速发展，高聚物开始产生粘性流动，处于所
谓粘流态，此时变形已不可逆。因分子的动能增强，不仅链段运动，整个分子链也能运动，产生很大的不可逆的流动变形，出现高聚物的粘性流动。粘流态主要是与大分子链的运动有关。
(2) 晶态高聚物的力学状态：聚合物结晶一般不完整，存在一定的非晶部分，也
有玻璃化转变。由于结晶部分的存在(结晶度大于40%)，在T g以上，链段运动仍受到限制，模量下降不大。在T m以上模量才迅速下降。若聚合物分子量很大，T m < T f,则在T m和T f之间出现高弹态，若分子量小，T m > T f，则熔融之后转变成粘流态。因此，结晶度和分子量对聚合物材料的物理状态和性能有显著影响。
10.什么是高分子材料的粘弹性？蠕变、应力松弛和滞后内耗的含义是什么？
[答]大多数高聚物的高弹性是平衡高弹性，应力与应变同步发生。但有些高聚物如橡胶，特别在老化和低温状态下表现出与时间的依赖性，即应变与应力不同步，有些滞后。粘弹性是指高聚物的应变不仅取决于应力，而且取决于加载速率，或高聚物的应力同时依赖于应变和应变速率的变形行为。
蠕变是在应力保持恒定的情况下，应变随时间的增长而增加的现象.
高聚物受力变形后产生的应力随时间而逐渐衰减的现象叫应力松弛。例如，法兰密封垫圈经长时间后发生渗漏现象。与蠕变一样，它也是大分子链在力的作用下，逐渐改变构象和发生了位移。
高聚物受周期载荷作用时，会产生拉伸和压缩的循环应变，如上图所示。高聚物受载拉伸时，应力与应变沿ACB线变化，而卸载回缩时沿BDA变化，回缩是平衡的，伸张则达不到平衡。所以应变落后于应力，出现应变滞后现象。由于应变对应力的滞后，在重复加载时，就会出现上一次变形还没有回复，或分子链的构象跟不上改变时，又施加了下一次载荷，造成分子间的内摩擦，产生所谓的内耗，变形储存的弹性能转变为热能。储存的能量等于滞后回线ACBDA所包围的面积。内耗的存在会引起高聚物温度的升高，加速老化，但内耗能吸收震动波，有利于高聚物的减震性能。
11.陶瓷材料的力学性能有何特点并作简要解释。
[答](1) 刚度：陶瓷材料的化学键合是强大的离子键或是离子键与化学键的混合键，故具有很高的弹性模量，是各类材料中属最高的。像金属一样，陶瓷材料的弹性模量对组织不敏感，但受气孔率影响较大，同时随温度的提高会下降。
(2) 硬度：与刚度一样，硬度也取决于化学键的强度，所以陶瓷材料也是各类
材料中硬度最高。这是陶瓷材料的最大特点。陶瓷的硬度随温度的升高而下降，但高温下仍有较高的保留值。
(3) 强度：陶瓷的强度也很高，是弹性模量的1/10～1/15，但实际强度在1/1000～
1/100，甚至更低。陶瓷材料理论强度低的原因是组织中的晶界形态。陶瓷晶界中存在晶粒间的局部分离或空隙现象，晶界上的原子键间被拉长，键强度被明显，而且晶界上也因相同电荷的靠近产生的斥力产生裂缝。此外，陶瓷的实际强度受致密度、杂质及其缺陷的影响较大。解决的办法是改善晶界、消除缺陷、提高致密度。
(4) 塑性：陶瓷在室温下几乎没有塑性变形行为。塑性变形是在剪切应力作用
下由位错运动引起的密排原子面间的滑移变形。陶瓷晶体的滑移系很少，比金属少得多。位错运动所需剪切应力很大，接近于晶体的理论剪切强度。另外，共价键有明显的方向性和饱和性，而离子键的同号离子接近斥力很大，所以由离子晶体和共价晶体构成的陶瓷的塑性极其差。但在高温时，原子的扩散可以促进陶瓷中的位错运动，以及晶界原子的迁移，这时陶瓷表现出一定的塑性。
(5) 韧性和脆性：陶瓷材料是典型的脆性材料，受外力作用时在没有塑性变形
的情况下发生低应力断裂。韧性极其低。冲击韧性在10kJ/m2以下。比金属低一个数量级。由于陶瓷材料的断裂韧性很低，它对表面状态极其敏感。表面划伤、界面等固有缺陷处类同微裂纹，是应力集中点。一旦受力，由于材料没有塑性变形，裂纹就会迅速扩展。脆性是陶瓷材料作为结构材料使用的最大障碍。改善其脆性的方法主要有：(a) 预防表面出现缺陷；(b) 表面施加压应力；(c) 纤维或颗粒增强进行增韧。
第七章固体材料的扩散
1.试说明影响扩散的因素。
[答](1) 温度：扩散系数D和温度T的关系可用Arrhenius定律表示，即温度升高，原子热运动加剧，扩散系数很快地提高，扩散变得容易。
(2) 原子键力和晶体结构：1）原子键力越强，扩散激活能Q值越高，扩散就越
困难。2）晶体结构：原子排列越紧密，原子间的结合力越强，扩散激活能越高，扩散系数越小。
(3) 固溶体类型和浓度：1）固溶体类型：置换固溶体中的原子扩散是通过空位
实现的。因此，间歇扩散机制所需的激活能明显小于置换型扩散。2）扩散组元浓度某一组元的浓度梯度大，扩散系数及其速度也大。
(4) 晶体缺陷：晶体中点、线、面缺陷都会影响扩散。位错像管道一样，扩散
在位错处更容易进行，其影响在浓度小时更突出。另外，原子沿晶界扩散比晶内扩散要快得多。
(5) 第三组元：第三组元对二元合金中组元扩散的影响比较复杂。碳钢中加入
强碳化物元素W、Mo、V等，会使碳原子在铁中的扩散速率明显变慢并影响各组元的化学位。
2.利用公式D = α2PΓ，解释各因素对扩散的影响。
[答](1) D与原子跃迁几率P、跃迁频率Γ和晶胞参数α的平方成正比。Γ与扩散物质本身的性质、扩散机制和温度相关；α和P于晶体结构有关。
第八章材料热力学及其相图
1.二元合金相图表达了合金的哪些关系？各有哪些实际意义?
[答]二元相图采用两个坐标轴。纵坐标表示温度、横坐标表示成分，并且A、B 代表合金的两个组元，横坐标左边为纯组元A，右边为纯组元B。因而，任何一个由A、B二组元组成的合金，其成分都可以在横坐标上找到，合金的成分可以用质量分数w(%)表示。一定成分的合金加热、冷却时，在相图上表示的就是与温度平行的纵向线上下移动，曲线交点上对应的温度，就是该合金从一种相的组成状态转变为另一种相的组成状态时的温度，称为临界点。
2.试分析共晶反应、包晶反应和共析反应的异同点。
[答]
3.试分析图中合金IV的结晶过程（w sn＝70％），计算出室温下组元成分的含量以及显
微组织。
[答] 对于过共晶合金IV （w sn ＝70%），其结晶过程与亚共晶合金（合金III ）类似，有匀晶反应 + 共晶反应 + 二次析出，所不同的是匀晶反应的初次晶为β；二次析出晶为αII ，所以其室温组织为：β + (α + β)共晶 + αII 。
II 297.570100%100%77.2%97.561.9
261.97097.52()100%()100%22.2%61.997.51002
261.97010097.5()100%()100%0.58%61.997.51002N w N E E F N w E N F G E G N w E N F G αββα+--=
?=?=------=??=??=--------=??=??=----
4. 试解释Fe －Fe 3C 状态图中各相区、特性点和特性线的意义是什么？
[答] 各相区说明见下面的Fe －Fe 3C 相图
J 点为包晶点。合金在平衡结晶过程中冷却到1495℃时，B 点成分的L 与H 点成分的δ发生包晶反应，生成J 点成分的A ：B H J L A δ+?。
C 点为共晶点。合金在平衡结晶过程中冷却到1148℃时，C 点成分的L 发生共晶反应，生成E 点成分的A 点和Fe 3C 。共晶反应在恒温下进行，反应过程中L 、A 、Fe 3C 三相共存，反应式为：3Fe C C E L A ?+。共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的混合物，称为莱氏体，用Le 表示。
S 点为共析点。合金在平衡结晶过程中冷却到727℃时，S 点成分的A 发生共析反应，生成P 点产成分的F 和Fe 3C 。共析反应在恒温下进行，反应过程中 A 、F 、 Fe 3C 三相共存，反应式为：3Fe C S P A F ?+
HJB 为包晶反应线。碳质量分数为0.09%～0.53%的铁碳合金在平衡结晶过程中均发生包晶反应。
ECF 为共晶反应线。碳质量分数在2.11%～6.69%之间的铁碳合金，在平衡结晶过程中均发生共晶反应。
PSK 为共析反应线。碳质量分数在0.0218%～6.69%之间的铁碳合金，在平衡结
晶过程中均发生共析反应。PSK称为A1线。
GS线。合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线，通常叫A3线。
ES线。碳在A中的固溶线，通常叫A cm线。由于在1148℃时A中溶碳量很大，可达2.11%，而在727℃时仅为0.77%。因而从1148℃冷却到727℃时，将从A中析出Fe3C，称为二次渗碳体Fe3C II。
PQ线。碳在F中固溶线。而在727℃时F中溶碳量最大，碳质量分数可达
0.0218%，室温时仅为0.0008%，因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃
冷却到室温时，将从F中析出Fe3C，析出的渗碳体为三次渗碳体Fe3C III。PQ线亦为从F中开始析出Fe3C III的临界线。
5.简要说明以下金属材料缩写符号的类别及其碳元素平均含量：20、16Mng、
12Cr1MoV、0Cr18NI9Ti、314、316L。
[答]20：含碳量为0.2%的碳钢
16Mng：含碳量为0.16%
12Cr1MoV：含碳量为0.12%
0Cr18NI9Ti：含碳量低于0.0218%
314：国际符号：含碳量为0.1%
316L：含碳量低于0.0218%
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新材料科学导论期末复习题(有答案版)
一、填空题： 1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。 2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。 3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。 4.材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。 5.按组成和结构分，材料分为金属材料，无机非金属材料，高分子材料和复合材料。 6.高分子材料分子量很大，是由许多相同的结构单元组成，并以共价键的形式重复连接而成。 7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。 9.功能复合材料是指除力学性能以外，具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。如有 光，电，热，磁，阻尼，声，摩擦等功能。 10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。 11.由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为链节，简单重复（结构）单元的个数称为聚 合度。 12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时，两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料，其性能显示 为增强体与基体的互补。（ppt-复合材料，15页） 13.影响储氢材料吸氢能力的因素有：（1）活化处理；（2）耐久性（抗中毒性能）； （3）抗粉末化性能；（4）导热性能；（5）滞后现象。 14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。 15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。复合效应表现线性效应和非线性效 应，其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。 16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。 17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。功能高 分子材料的制备主要有以下三种基本类型： ①功能小分子固定在骨架材料上； ②大分子材料的功能化； ③已有功能高分子材料的功能扩展； 18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。 19.1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金 属的导电特性，并因此获得2000年诺贝尔化学奖。 20.陶瓷材料的韧性和塑性较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 第二部分名词解释
模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断
实验报告 课程名称操作系统原理实验名称虚拟页式管理 姓名学号专业班级网络 实验日期成绩指导教师赵安科 （①实验目的②实验原理③主要仪器设备④实验内容与步骤⑤实验数据记录与处理⑥实验结果与分析⑦问题建议） 实验二模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，并用先进先出调度算法（FIFO）处理缺页中断 1．内容：模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 2．思想： 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1” 3．要求及方法： ①设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断。当访问的页在主存时则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ②编制一个FIFO页面调度程序；FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m，且该作业开始的m页已装入主存，则数组可由m个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K指示当要调入新页时应调出的页在数组中的位置，K的初值为“0”，当产生缺页
中断后，操作系统总是选择P[K]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K ：=(k+1)mod m 在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作，而用输出“OUT 调出的页号”和“IN 要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下： 提示：输入指令的页号和页内偏移和是否存指令?? ? 0 1非存指令存指令，若d 为-1则结束，否则进 入流程控制过程，得P 1和d ，查表在主存时，绝对地址=P 1×1024+d ③ 假定主存中页架大小为1024个字节，现有一个共7页的作业，其副本已在磁盘上。系统为该作业分配了4个页架，且该作业的第0页至第3页已装入内存，其余3页未装入主 依次执行上述指令调试你所设计的程序（仅模拟指令的执行，不考虑序列中具体操作的执行）。
东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)18
东北大学继续教育学院 材料科学导论复习题 一、选择填空，在给出的a、b、c、d选项中选择一或多个你认为最合适的答案， 使得题目中给出描述完整准确。 1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。即材料的使用性能取决于（ b ）。 a 材料的组成 b 材料的基本性能 c 材料的结构 d 材料的合成与加工工艺 2、钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自（ d ）、为矿物资源，形成于亿万年之前，是不可再生的资源。因此，在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。 a 工业 b 农业 c 材料加工行业 d 采掘工业 3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料，不论其形状大小如何，其宏观性能都是由（ b ）。 a 它的化学成分所决定的 b其化学组成和组织结构决定的。 c 其加工工艺过程所决定的 d其使用环境所决定的 4、如果使用温度是室温，就可以优先考虑高分子材料，因为在相同密度的材料中它们是 b、d 的。 a 最容易得到 b最便宜 c 最常见 d 加工最方便 5、根据其性能及用途的不同，可将陶瓷材料分为（ a、c ）和两大类。 a 结构材料用陶瓷 b特种陶瓷 c功能陶瓷 d 传统陶瓷 6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。因此，材料的（ a、d ）的总和决定了制品性能。 a 内在性能 b成型加工 c附加性能 d 成型加工所赋予的附加性能 7、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗
入性、抗氧化性等，可归结为材料的（ c ）。 a 有效性 b 实用性 c 稳定性 d 可用性 8、切削物体或对物体进行塑性变形加工的工具材料可分为高碳钢、高速钢、超硬质合金、金刚石等材料,其中可列入超硬质材料范畴的是（ c、d ）。 a高碳钢 b高速钢 c超硬质合金 d金刚石 9、纳米材料通常定义为材料的显微结构中，包括（ a、b、c、d ）等特征尺度都处于纳米尺寸水平的材料，通常由直径为纳米数量级的粒子压缩而成。 a 颗粒直径 b 晶粒大小 c 晶界 d 厚度 10、天然矿物原料一般杂质较多，价格较低；而人工合成原料（ a、b ）。此外，对环境的影响也是选用原材料时必须考虑的因素之一。 a 纯度较高 b价格也较高 c难以得到 d 以上所有 11、电化学腐蚀必须要有一个阴极与一个阳极。在纯金属中（ a ）或（ b ）可以构成阴极。 a 晶界 b 晶粒 c 环境的介质 d 更小的不均匀物种 12、腐蚀一旦发生，材料或制品就会（ d ）；所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。 a大受影响 b性能显著下降 c服务寿命缩短 d 以上所有 13、晶体的宏观形貌可以是（ d ）。 a一维的 b 二维的 c 三维的 d 上述所有 14、范德华键是永远存在于分子间或分子内非键结合的力，是一种（ a ）。
操作系统习题及答案四
四、计算题 1某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KBo假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。 1. 解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件用户编程空间共32个页面”可知页号部分占5位；由每页为1KB” 1K=210,可知内页地址占10位。由内存为16KB'，可知有16块，块号为4位。 逻辑地址0A5C（ H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的 分析，下划线部分为页内地址，编码000 10 ”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2o 查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：10 11,拼接块内地址10 0101 1100, 得10 1110 0101 1100 ，即2E5C（ H）o 2、对于如下的页面访问序列： 1, 2 , 3 , 4 , 1 , 2 , 5 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 当内存块数量为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一 次缺页中断。要求写出计算步骤。） 2. 解： 采用先进先出（FIFO ）调度算法，页面调度过程如下： 共产生缺页中断9次。依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2 共产生缺页中断10次。依次淘汰的页是1、2、3、4、5、1、2o 3、下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、 20K、200K o若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求，为什么？ 空闲分区表
第四章部分习题答案
习题四 3、何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时的动态链接？ 答：(1) 静态链接。在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。 (2) 装入时动态链接。这是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。 (3) 运行时动态链接。这是指对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该(目标)模块时，才对它进行的链接。 6、为什么要引入动态重定位？如何实现？ 答：（1）在连续分配方式中，必须把一个系统或用户程序装入一连续的内存空间。如果在系统中只有若干个小的分区，即使它们容量的总和大于要装入的程序，但由于这些分区不相邻接，也无法把该程序装入内存。这种不能被利用的小分区称为“零头”或“碎片”。为了消除零头所以要引入动态重定位。 （2）在动态运行时装入的方式中，作业装入内存后的所有地址都仍然是相对地址，将相对地址转换为物理地址的工作，被推迟到程序指令要真正执行时进行。为使地址的转换不会影响到指令的执行速度，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序(数据)在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的，故称为动态重定位。 14、较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。 答：1) 方便编程 通常，用户把自己的作业按照逻辑关系划分为若干个段，每个段都是从0 开始编址，并有自己的名字和长度。因此，希望要访问的逻辑地址是由段名(段号)和段内偏移量(段内地址)决定的。
材料科学导论章节备课教案
材料科学导论 Introduction of Materials Science 课程代码：01110610 学分：1.5 总学时：32学时讲课学时：28学时 实验学时：4 学时课程性质：专业基础课 适用专业：材料物理、材料化学 先修课程：高等数学（上、下）、工程化学、物理化学B、工程力学B，08100011/08100021/ 08100200/ 08110422/ 08100192 开课学期：第五学期其他：学位课 一、课程性质及作用 本课程是材料物理与化学专业的专业基础课，是研究材料的化学成分、加工过程与其组织、结构变化与性能之间关系、原理及其变化规律的一门学科。本课程从材料内部的微观结构出发，研究材料微观原子键合、聚集行为，晶体结构特点，以及不完整晶体的缺陷类型及其规律特性（位错），具体到材料类领域主要的概念、结论和规律。让学生理解并掌握不同原子键合原理、特点，理解空间点阵、晶胞等晶体学基础概念，理解典型金属晶体结构及其参数，在此基础上，了解离子晶体、共价键晶体、晶态高分子的典型结构特点；主要讨论并理解基体缺陷的类型、产生、运动及其相互作用，了解其对于晶体组织和性能有关影响。为学习后续专业课程奠定坚实的理论基础。 二、本课程与其它有关课程的联系 学习本课程前，学生应先修先修高等数学（上、下）、工程化学、物理化学B、工程力学B等基础课，并安排一次认识实习、金工实习，以增加感性认识。学生通过对本课程的学习，将为学习扩散与相变，材料物理性能，材料化学等其他专业课程打下坚实的基础。 三、课程内容及课时安排 绪论(2学时) 材料在国民经济中的地位和作用； 工程材料及其分类； 材料科学的研究内容与任务； 学习本课程的目的和方法。 第一章原子结构与键合(4学时) 1、原子结构 物质的组成、原子的结构、原子的电子结构、元素周期表 2、原子间的键合 金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键 第二章固体结构(14学时) 1、晶体学基础 晶体的特性、空间点阵和晶胞、晶体、晶系与布拉菲格子、晶面指数和晶向指数、
页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断实验参考2
页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断 一．实验目的 （1）深入了解存储管理如何实现地址转换。 （2）进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。 二．实验内容 编写程序完成页式虚拟存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。 三．实验原理 页式存储管理把内存分割成大小相等位置固定的若干区域，叫内存页面，内存的分配以“页”为单位，一个程序可以占用不连续的页面，逻辑页面的大小和内存页面的大小相同，内外存的交换也以页为单位进行，页面交换时，先查询快表，若快表中找不到所需页面再去查询页表，若页表中仍未找到说明发生了缺页中断，需先将所需页面调入内存再进行存取。 四．实验部分源程序 #define size 1024//定义块的大小，本次模拟设为1024个字节。 #include "stdio.h" #include "string.h" #include
材料科学导论习题解答
材料科学导论习题解答 材料科学导论作业 第一章材料科学概论 1. 氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？ [答] 因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。 2. 将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯 [答] 金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。 陶瓷有氯化钠、碳化硅。 聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。 复合材料有混凝土、玻璃钢。 3. 下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏 [答] 汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。 电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。 剪刀的刀刃的硬度要强。 汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。 电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。 4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。 [答] 通常把粒子尺寸小于0.1μm（10nm）的颗粒称为纳米材料 纳米材料有以下效应： ⑴ 小尺寸效应 ⑵ 表面效应 ⑶ 量子尺寸效应 ⑷ 宏观量子隧道效应
举例略 第二章原子结构 1. 原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的Mg 原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。 [答] M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/m ol 2. 试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，试确定该原子的原子序数。 [答] N壳层内最大电子数为2×42 = 32。但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数 为70。 (本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳 层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。) 3. 试计算原子O壳层内的最大电子数，并定出K、L、M、N和Q壳层中所有能级都被 填满时的原子序数。 [答] O壳层内最大电子数为2×52 = 50。但考虑能级交错：O壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为： 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d105g18， 该原子的原子数为130。 (本题目书上原解：O壳层中电子最多有2+6+10+14+18 = 50个，K、L、M、 N、O壳层中电子共有2+8+18+32+50 = 110个，故原子序数为110。) 4. 试说明四种原子结合力并举例说明。 [答] 金属键：由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。其基本特点是电子的共有化，无饱和性，无方向性。例如：Hg、Al、Fe、W。离子键：金 属原子将最外层家电子给予非金属原子成为带正电的正离子，非金属原子得到价电子后成 为带负电的负离子，正负离子依靠静电引力结合在一起。其基本特点是以离子而不是以原 子为结合单元。大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，例如：NaCl、MgO。
复旦大学材料科学导论课后习题答案(搭配_石德珂《材料科学基础》教材)
材料科学导论课后习题答案 第一章材料科学概论 1.氧化铝既牢固又坚硬且耐磨，但为什么不能用来制造榔头？ 答：氧化铝脆性较高，且抗震性不佳。 2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物和复合材料进行分类： 黄铜、环氧树脂、混泥土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅锡焊料、橡胶、纸杯答：金属：黄铜、镁合金、铅锡焊料；陶瓷：碳化硅；聚合物：环氧树脂、沥青、橡胶、纸杯；复合材料：混泥土、玻璃钢 3.下列用品选材时，哪些性能特别重要？ 答：汽车曲柄：强度，耐冲击韧度，耐磨性，抗疲劳强度； 电灯泡灯丝：熔点高，耐高温，电阻大； 剪刀：硬度和高耐磨性，足够的强度和冲击韧性； 汽车挡风玻璃：透光性，硬度； 电视机荧光屏：光学特性，足够的发光亮度。 第二章材料结构的基础知识 1.下列电子排列方式中，哪一个是惰性元素、卤族元素、碱族、碱土族元素及过渡金
属？ (1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 (2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (3) 1s2 2s2 2p5 (4) 1s2 2s2 2p6 3s2 (5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 (6) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 答：惰性元素：(2)；卤族元素：(3)；碱族：(6)；碱土族：(4)；过渡金属：(1),(5) 2.稀土族元素电子排列的特点是什么？为什么它们处于周期表的同一空格内？ 答：稀土族元素的电子在填满6s态后，先依次填入远离外壳层的4f、5d层，在此过程中，由于电子层最外层和次外层的电子分布没有变化，这些元素具有几乎相同的化学性质，故处于周期表的同一空格内。 3.描述氢键的本质，什么情况下容易形成氢键？ 答：氢键本质上与范德华键一样，是靠分子间的偶极吸引力结合在一起。它是氢原子同时与两个电负性很强、原子半径较小的原子（或原子团）之间的结合所形成的物理键。当氢原子与一个电负性很强的原子（或原子团）X结合成分子时，氢原子的一个电子转移至该原子壳层上；分子的氢变成一个裸露的质子，对另外一个电负性较大的原子Y表现出较强的吸引力，与Y之间形成氢键。 4.为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高？
模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断
实验二模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，并用先进先出调度算法（FIFO）处理缺页中断 1．内容：模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 2．思想： 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1” 3．要求及方法： ①设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断。当访问的页在主存时则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ②编制一个FIFO页面调度程序；FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m，且该作业开始的m页已装入主存，则数组可由m个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K指示当要调入新页时应调出的页在数组中的位置，K的初值为“0”，当产生缺页中断后，操作系统总是选择P[K]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K：=(k+1)mod m 在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作，而用输出“OUT调出的页号”和“IN要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下：
同济大学复试材料科学导论总结4
同济复试材料导论资料 22.材料表征 1、分析方法综述 SEM的优点: (一)能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm ×80mm×50mm。 (二)样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三)样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。 (四)景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。 (五)图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。 (六)电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。 SEM的缺点： ①异常反差。由于荷电效应，二次电子发射受到不规则影响，造成图像一部分异常亮，另一部分变暗。 ②图像畸形。由于静电场作用使电子束被不规则地偏转，结果造成图像畸变或出现阶段差。 ③图像漂移。由于静电场作用使电子束不规则偏移引起图像的漂移。 ④亮点与亮线。带电样品常常发生不规则放电，结果图像中出现不规则的亮点和亮线。 TEM：由于电子的德布罗意波长非常短，透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构。透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为50～100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品，通常是挂预处理过的铜网上进行观察。 原子力显微镜（Atomic Force Microscope ，AFM），一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。优点：AFM提供真正的三维表面图。同时，AFM不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。第三，电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织。缺点：成像范围太小，速度慢，受探头的影响太大。 XRD：可以做定性，定量分析。即可以分析合金里面的相成分和含量,可以测定晶格参数,可以测定结构方向、含量，可以测定材料的内应力，材料晶体的大小等等。 一般主要是用来分析合金里面的相成分和含量。 热重分析：在实际的材料分析中经常与其他分析方法连用，进行综合热分析，全面准确分析材料。影响热重法测定结果的因素，大致有下列几个方面：仪器因素，实验条件和参数的选择，试样的影响因素等等。热重分析法可以研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；研究物质的热稳定性、分解过程、脱水、解离、氧化、还原、成份的定量分析、添加剂与填充剂影响、水份与挥发物、反应动力学等化学现象。 质谱（MS）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。 红外光谱对样品的适用性相当广泛，固态、液态或气态样品都能应用，无机、有机、高分子化合物都可检测。此外，红外光谱还具有测试迅速，操作方便，重复性好，灵敏度高，试样用量少，仪器结构简单等特点，因此，它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。红外光谱在高聚物的构型、构象、力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。 2.X射线分析 ①X射线光电子能谱：由于它可以更准确地测量原子的内层电子束缚能及其化学位移，所以它不但为化学研究提供分子结构和原子价态方面的信息，还能为电子材料研究提供各种化合物的元素组成和含量、化学状态、分子结构、化学键方面的信息。它在分析电子材料时，不但可提供总体方面的化学信息，还能给出表面、微小区域和深度分布方面的信息。另外，因为入射到样品表面的X射线束是一种光子束，所以对样品的破坏性非常小。这一点对分析有机材料和高分子材料非常有利。 ②X射线荧光法：用放射性同位素作激发源，照射待测样品，使受激元素产生二次特征X射线（即荧光），使用X射线荧光仪测量并记录样品中待测元素的特征X射线照射量率，从而确定样品的成分和目标元素含量的方法。方法操作简单，速度快，可以原位测量。 ③X射线衍射分析：建立在X射线与晶体物质相遇时能发生衍射现象的基础上的一种分析方法。应用这种方法可进行物相定性分
模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理
一．实验内容 模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 二．实验原理 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1”表示修改过，否则为“0”表示未修改过。页表格式如下： 页号 标志 页架号 修改标志 在磁盘上位置 三．要求及方法： ① 设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断。当访问的页在主存时则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ② 编制一个FIFO 页面调度程序；FIFO 页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m ，且该作业开始的m 页已装入主存，则数组可由m 个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K 指示当要调入新页时应调出的页在数组中的位置，K 的初值为“0”，当产生缺页中断后，操作系统总是选择P[K]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K ：=(k+1)mod m 在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作，而用输出“OUT 调出的页号”和“IN 要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下： 提示：输入指令的页号和页内偏移和是否存指令??? 0 1非存指令存指令，若d 为-1则结束，否则进
大作业用先进先出(FIFO)页面调度算法处理缺页中断
实验四 用先进先出（FIFO ）页面调度算法处理缺页中断 1．实验目的 深入了解页式存储管理如何实现地址转换； 进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。 2．实验预备知识 页式存储管理中的地址转换的方法； 页式虚拟存储的缺页中断处理方法。 3．实验内容 编写程序完成页式虚拟存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所作工作进程测试。 假定主存64KB ，每个主存块1024字节，作业最大支持到64KB ，系统中每个作业分得主存块4块。 4．提示与讲解 页式存储管理中地址转换过程很简单，假定主存块的大小为2n 字节，主存大小为2m'字节和逻辑地址m 位，则进行地址转换时，首先从逻辑地址中的高m-n 位中取得页号，然后根据页号查页表，得到块号，并将块号放入物理地址的高m'-n 位，最后从逻辑地址中取得低n 位放入物理地址的低n 位就得到了物理地址，过程如图1所示。 图1 页式存储管理系统地址转换示意图 地址转换是由硬件完成的，实验中使用软件程序模拟地址转换过程，模拟地址转换的流程图如图2所示（实验中假定主存64KB ，每个主存块1024字节，即n=10,m'=16，物理地址中块号6位、块内地址10位；作业最大64KB ，即m=16，逻辑地址中页号6位、页内地址10位）。 在页式虚拟存储管理方式中，作业信息作为副本放在磁盘上，作业执行时仅把作业信息的部分页面装入主存储器，作业执行时若访问的页面在主存中，则按上述方式进行地址转换，若访问的页面不在主存中，则产生一个“缺页中断”， 逻辑地址
页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断实验报告
页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断实验报告一．实验目的 1．深入了解页式存储管理如实现地址转换； 2．进一步认识页式虚拟存储管理中如处理缺页中断。 二．实验仪器 PC、windows操作系统、Visual C++6.0 三．实验原理 编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所做工作进行测试。 四．实验步骤 代码一 #include
int dnumber;//该页存放在磁盘上的位置，即磁盘块号 }page[n];//页表定义 int m; //作业在主存中的主存块块数 int page_length;//页表实际长度 int p[length];//存放在主存中页的页号 int head;//主存中页号队列头指针 page_interrupt(lnumber) //缺页中断 int lnumber; { int j; printf("发生缺页中断* %d\n",lnumber); j=p[head];//淘汰页的页号 p[head]=lnumber; //新装入的页号 head=(head+1) %m; if (page[j].write==1) //如果该页被修改过 printf("将页%d写回磁盘第%d块\n",j,page[j].dnumber);//输出页号page[j].flag=0; //该页不在主存，执行缺页中断，将标志改为不在主存 page[lnumber].pnumber=page[j].pnumber; //使j转去执行缺页中断 page[lnumber].flag=1;//将所需页重新调入存 page[lnumber].write=0;//将标志改为未被修改过 printf("淘汰主存%2d 中的页数%2d,从磁盘第%d 块中调入
让学英语成为乐趣
让学英语成为乐趣 对任何科目的学习而言，有一套科学合理的学习方法学习起来将事半功倍。 入学，班级中就成立了英语学习小组，将英语角设到班级中来，大家经常晚上到小五四广场把大家分成几个组，用英语讨论一些最近的热点问题，还把一些经典的相声用英语来进行表演。为让大家共同进步，班委们还商量在班级中开展英语学习一帮一活动——比如有些男生不喜欢学习英语，班委就安排一个学习英语好的女生与他结成帮扶对子，大家一起学习英语。下半年，他们率先在班级中成立了英语俱乐部，如今英语俱乐部已经成长为学院学生会的主要社团并为整个学院全体同学的英语学习服务。 为让大家养成好的英语学习习惯，他们在班级中坚持开展英语晨读活动，每天早上6点半，在其他同学上课之前，班级全体同学集中找一个教室进行晨读，班主任和班委同学对晨读情况进行定期检查。早读的材料都是英语俱乐部收集的疯狂英语的例句和美文，每次考试的范文和班级中同学写的好的作文也让大家去朗读和背诵。有一个同学起初不愿意早起和大家一起晨读，他担心起早了太困，班委了解后就与他谈心，辅导员有时候也叫他到办公室一起学习英语，大家都鼓励他可以先尝试一段时间与同学们一起晨读学英语，效果不好再想其他办法，经过动员，他抱着试试看的态度加入了晨读的队伍，慢慢地他发现原来每天早起一点晨读学习英语也是很有乐趣的，原来的那种怕困也逐渐转变为晨读后一天的头脑很清醒，他逐渐喜欢上了与大家在一起学习的那种氛围。 为提高大家的英语写作水平，他们在班级中坚持开展每周每人写一篇英语作文，选题来自历年英语四级考试真题。批改作文一般都是辅导员或者班主任，有时候
班主任也找水平高的研究生去帮着批，或者多找几个班级中学英语好的同学互相批改。然后班委找一个时间把修改意见反馈给大家。开始班委对大家写作文并没有硬性要求，后来尝试了几次后大家就发现了这种做法的好处，慢慢地每周写一篇作文就成了大家的自觉行为，无形中大家的水平也不断提高。材料学院的班主任都非常关心大家的英语学习，在最近学校组织的一次模拟考试中，有几个同学没有报名，考试时就没有试卷，班主任了解后就出钱给他们买了卷子。为让大家了解每个人的学习效果，班委每周都安排进行一次英语摸底考试，考试题库都是由学院英语俱乐部统一购买的全真英语试题和大家反映好的题库。辅导员和班主任每次考试也都到场，他们把大家错的题收集起来利用班会等时间给大家集中讲解。 在不断的学习过程中，班委们深刻意识到：要想通过英语四级考试，没有一定的单词量的积累是绝对不行的。背单词时考虑到有些同学自觉意识不强，为督促他们背单词，班委把班级同学分成几个学习小组，规定每周大家一起学习三个单元大约120个左右的单词量，然后组长对每个同学进行提问，加深印象。从大一开始他们就利用每次班会结束时听写英语单词，正在上研究生的辅导员熊克思也与大家一起听写，并经常组织一些四六级考试的经验交流会。为锻炼大家的听力能力，他们还凑钱买了音响和放音设备，在睡觉之前在宿舍放历年的真题听力磁带，一直放到停电，早上来了电听力马上就接着放，大家互相调侃——我们这真是在英语听力中入睡，在英语听力中起床。如今听力录音已经成了大家的作息铃声。他们努力的效果是很明显的， 浓厚的英语学习氛围的营造 好的学习方法是取得好成绩的关键，另外这与材料学院多年来狠抓学风建也有着十分重要的关系。该学院始终以英语学习作为学风建设的重点长抓不懈。经过分析，
材料科学导论(A)卷答案
材料科学导论（A）卷答案 一、选择填空 1、（d） 2、（a） 3、（b） 4、（c） 5、（d） 6、（a，d） 7、（d） 8、（a，b） 9、（d） 10、（b） 二、判断对错题 1、（R） 2、（R） 3、（F） 4、（F） 5、（R） 6、（R） 7、（F） 8、（F） 9、（R） 10、（R） 三、填空题 1、（立体变化的） 2、（复合化功能化智能化低维化） 3、（94），（72） 4、（材料本身的结构） 5、（3000），（200），（100） 6、（螺杆或柱塞） 7、（重金属、轻金属、贵金属和稀有金属） 8、（便于成型或组装） 9、（绝缘材料） 10、（温度） 四、简答及名词解释 1、简述包装材料及其分类。 现代包装种类很多，根据包装分类的角度不同，可形成多样化的分类方法。如按内外层次分有内包装和外包装；按包装功能分有防水包装、防潮包装、防霉包装、防辐射包装、防盔包装、防伪包装等；按流通中的作用分有工业包装、商业包装和消费包装等。这里以包装
所用材料不同来叙述材料在包装工业中的作用。 包装材料是指用于制造包装容器和包装运输、包装装潢、包装印刷等有关材料和包装辅助材料的总称。根据包装所用材料的不同，可分为纸质包装，如纸板包装、瓦楞纸包装；木质包装，如木箱包装、木桶包装；玻璃包装；陶瓷包装：金属包装；塑料包装，如塑料薄膜包装、塑料容器包装，以及复合材料包装等。 2、复合材料的结构物特征与类别 复合材料中至少包括基体相和增强相两大类。基体相起粘结、保护增强相并把外加载荷造成的应力传递到增强相上去的作用。基体相可以由金属、树脂、陶瓷等构成，在承载中，基体相承受应力作用的比例不大；增强相是主要承载相，并起着提高强度(或韧性)的作用，增强相的形态各异，有纤维状、细粒状、片状等。工程上开发应用较多的是纤维增强复合材料。 复合材料通常有如下几种分类方法。按基体材料类型可分为：树脂基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类；按增强体类型可分为：颗粒增强型、纤维增强型和板状复合材料三大类。 按用途可分为：结构复合材料与功能复合材料两大类。结构复合材料指以承受载荷为主要目的，作为承力结构使用的复合材料。功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、热学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。以增强纤维类型分：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料、复合纤维复合材料。 3、简述智能材料原理与种类 智能材料系指对环境可感知响应，并且有功能发现能力的新材料。它是在原子、分子水平上进行材料控制、在不同层次上赋予自检测(传感功能)、自判断、自结论(处理功能)和自指令、自执行(执行功能)所设计出的新材料。它是受集成电路启迪并且仿照生物体所具有的功能而设计的三维组件模式的融合型材料，使无生命的材料变得似乎有了“感知”和“知觉”。众所周知，生命实际上是蛋白质的存在形式，细胞为生体材料的基础，而细胞本身就有传感、处理和执行三种功能，故它可以作为智能材料的蓝本。从这一角度出发，智能材料也可叫仿生智能材料。 仿生智能材料主要有金属系、无机非金属系和高分子系智能材料。 4、、简述包装用塑料材料与种类 包装用塑料材料受到众多限制，目前用于包装的塑料主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA，俗称尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，俗
模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断 选择页面调度算法处理缺页中断
操作系统实验二（第一题） 一．实验内容 模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，以及选择页面调度算法处理缺页中断。 二．实验目的 在计算机系统总，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器作为主存储器的扩充，使多道运行的作业的全部逻辑地址空间综合可以超出主存的绝对地址空间。用这种办法扩充的主存储区成为虚拟存储器。 三．实验题目 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。 是 否 开始 取一条指令 取指令中访问的页号 查页表 该也标志=1？ 输出“*”页号表示发生缺页中断 形成绝对地址 输出绝对地址 有后继指令？ 取下一条指令 结束
四．程序清单 // // 操作实验二.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include