计算机在材料科学中的应用-湖北工程学院-2012-2013学年2学期考查试卷

湖 北 工 程 学 院
2012—2013学年度第二学期期末考核试卷
考核课程： 计算机在材料科学中的应用 类型： 考查 形式：上机实验 学生所在院系： 化学与材料科学学院 班级： 10材化与高材 试 卷： A
学号+姓名”的文件夹，内含上述“学号+姓名.doc ”文件以及其他题目要。

U 盘、mp3等移动存储器，不 1、现有一五孔矩形钢板(图1)，一孔处于正中心，其余四孔呈对称分布，长a = 2m ，宽 b = 1m ，厚 h = 2cm ，五孔孔径相同为 d(直径) = 28cm ，左上孔心距上端 c =30cm ，距左端f = 60cm ，左端为固定约束，右端有 q = 10000N/M 的均载。

试求钢板的应力集中状况。

请写出运用ANSYS 有限元分析软件解题的全部过程。

图1 五孔钢板图
说明：坐标原点选左下角；
单元类型选Shell Elastic 4 node 63 (弹性4节点，6自由度)； 实体常数设定Shell thickness at node I=0.02 即设板厚为0.02m ；
材料属性（linear/elastic/isotropic ）EX （杨氏模量）=3e11，泊松比0.3； 采用自由划分法划分网格；
最后Plot Results （选DOF/ X-component of displacement ）。

存盘，文件名为学号+ansys.db ，随同答案一同上交。

注意：使用键盘上的PrtScSysRq 屏幕打印键抓屏幕上最后的结果存到word 文档。

使用方法：在ansys 屏幕下，按下PrintScreenSysRq 键后，在新建的文件名为"学号+姓名.doc"的word 文档里，先标明试题号及解答，再按粘贴按钮即可。

一、ANSYS 软件应用题…………………………………（ 20分）
a=2m
1、用Origin软件画出某电池的放电电压和极化电流随时间的变化曲线（双y轴）
（7分）（数据见表1）。

表1
粘贴到上述文件名为“学号+姓名.doc”的word文档中，并标明为试题号及解答。

2、现有某活性炭吸附甲醇的实验数据见表2。

用Origin软件画图。

以压力为横坐
标（x轴），以吸附量为纵坐标（y轴），考察三个不同温度下，压力与吸附量的变化曲线（并且标示温度）。

（7分）
表2
作好图后，存盘，文件名为学号+origin02.opj，上交。

并用"Copy Page"命令粘贴到上述word文档文本中，并标明为试题号及解答。

3、测试某材料的断裂韧度K（单位MPa·m1/2）结果见表3。

用Origin软件画图。

以温度为横坐标（x轴），以平均断裂韧度K为纵坐标（y轴），并作出每个数据点的误差线。

（4分）
表3
到上述word文档文本中，并标明为试题号及解答。

1、利用Chemdraw 绘制下列分子结构或反应式（15分） （1）、（6分）
（2）、（3分）
（3）、（6分）
将上述反应式粘贴到上述Word 文档文本中，并标明为试题号及解答。

2、利用Chemdraw 绘制一套简单蒸馏装置图。

（5分）
将装置图粘贴到上述Word 文档文本中，并标明为试题号及解答。

3、用Chemdraw 和Chem3D 绘制顺1-叔丁基-4-硝基环己烷优势立体构象。

（5分） 将上述优势立体构象（球棍模型）粘贴到上述Word 文档文本中，并标明为试题 号及解答。

说明：在上述Word 文档中做好以下各题，并标明为试题号及解答
1、利用word 插入对象中公式编辑器或mathtype 软件输入下列公式：
012
/*sp ()[2(ln )] []=
r B kT
c B
r p p
K K q e
H c T C ενηηη-∆==-∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭∏
2、画出如下流程图（利用文本框操作，请用图形的组合与取消组合命令）
3、制出下列三线表格
表2 各种因素对产率的影响
序号 单体与引发剂比
[M]/[I]
（℃） （h ） 产率 (%) 1 10：1 120 11 95.11 2 20：1 120 11 97.23 3 30：1
120
11
99.89
四、word 软件应用………………（ 15分）
注意：上交电子文档“学号.prt ”，并把做好的零件图保存到上述word 文档。

要使用键盘上的PrtScSysRq 屏幕打印键抓屏幕上最后的结果存到上述word 文档。

五、使用PROE 软件绘制下列零件（12分）
六、《计算机在材料科学中应用》课程学习体会与建议（ 10分）。