南航材料科学基础历年真题总结版
南京航空航天大学 材料力学 考研历年真题详解
南京航空航天大学2005年硕士研究生入学考试试题考试科目：材料力学说明：答案一律写在答题纸上，写在答卷上无效。
_____________________________________________________________________________ 一、图示受扭作用的实心圆轴的横截面，直径150mm,该横截面上的最大扭转切应力 τ=90Mpa(小于扭转比例极限)。
图中AB是平均直径为100mm.宽度0.25mm的圆max环的一部分，求该区域所承担的扭矩。
（15分）二、图示结构中，杆AB和杆AC,且每根杆均为两部分胶结而成，胶结面与杆的轴线方向成p。
（15[σ]=20Mpa,[τ]=15Mpa,求结构所能承受最大载荷max三、已知载荷q及尺寸a,试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图。
（10四、图示悬梁在C 截面作用向上集中力p，在BC 段作用向下均布载荷q。
在A 截的顶部测得沿轴向线应变为2ε=300×610−材料的弹性模量E=200Gpa,泊松系数μ=0.3。
试求载荷p 及q 的大小。
（15分）五、已知图示应力单元体的σ=τ=50Mpa,E=200Gpa,μ=0.3。
（1） 画该点的应力圆。
（2）求该点的三个主应力.第三主应变和最大剪应力。
六、等截面圆杆左端固支如图所示，设材料的弹性模量为平面内与x轴p力和θ角。
（15分）七、平面刚架EI等于常数，自由端C受一水平力及一竖直力p的共同作用。
试AB和BC 的长度分别为ι和α。
（15分）八、一刚架如示。
试绘制此刚架的弯矩图。
两杆的抗弯刚度EI九、结构如图，重物Q从高为H为矩形截面梁，宽b=50mm,高h=10mm,BC 为圆截面杆，直径d=2mm,Q=20N,ι=0.5m,α=0.4m,H=100mm。
试校核结构的强度。
（15分）十、图示桁架由五根圆杆接而成，各杆编号如图所示。
已知ι=1m,各杆直径为d=30mm 弹性模量为E=200Gpa,许用应力[σ]=200Mpa,比例极限p σ=200Mpa,稳定安全系数st n=3试求此结构的许可载荷。
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③ω(Sn}分别为2%，11%和15%的青铜合金，哪一种可进行 压力加工?哪种可利用铸造法来制造机件?
答案
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❖ 9.如下图所示，已知A，B，C三组元固态完全不互溶，质量 分数分别84%A,，10%B，10%C的O合金在冷却过程中将进 行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时， 该合金液相成分(a点)为60%A，20%B，20%C，而三元共 晶反应开始时的液相成分(E点)为50%A，10%B，40%C。
和结合键有什么关系？为什么许多有序合金
在高温下变成无序？
答案
❖ 5. 试分析H、N、C、B在Fe和Fe中形成固熔
体的类型、存在位置和固溶度（摩尔分数）。
各元素的原子半径如下：H为0.046nm，N为
0.071nm，C为0.077nm，B为0.091nm，Fe
为0.124nm， Fe为0.126 nm。
答案
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❖ 7. 根据图7-9所示的A1-Si共晶相图，试分析图中(a)，(b)，(c)3个金相组 织属什么成分并说明理由。指出细化此合金铸态组织的途径。
答案
返回
8. 青铜( Cu-Sn)和黄铜C Cu--fin)相图如图7-15(a)，(b)所示:
❖ ①叙述Cu-10% Sn合金的不平衡冷却过程，并指出室温时的 金相组织。
❖ 1.空间点阵与晶体点阵有何区别？
答案
❖ 2.金属的3种常见晶体结构中，不能作为一种空间点阵的是 哪种结构？
答案
❖ 3.原子半径与晶体结构有关。当晶体结构的配位数降低时原 子半径如何变化？
《材料科学基础》部分章节试题及答案(大学期末复习资料).docx
第三章作业答案1.说明面心立方结构的潜在滑移系有12个，体心立方结构的潜在滑移系有48个。
解：面心立方晶体的滑移系是｛111｝ < 1-10> , (111｝有四个，每个｛111｝面上有三个〈110〉方向，所以共有12个潜在滑移系。
体心立方晶体的滑移系是(110｝ <- 111 > , ｛211｝ <- 111 >以及｛312｝ < -111 >o｛110｝面共有6个，每个｛110｝面上有两个<-111 >方向，这种滑移系共有12个潜在滑移系; ｛211｝面有12个，每个“211”面上有1个〈111〉方向，这种滑移系共有12个潜在滑移系；｛312｝面共有24个，每个｛312｝面上有1个<-111 >方向，这种滑移系共有潜在滑移系24个, 这样，体心立方晶体的潜在滑移系共有48个。
2.一个位错环能否各部分都是螺位错？能否各部分都是刃位错？为什么？解：螺位错的柏氏矢量与位错线平行，而一个位错只有一个柏氏矢量，一个位错环不可能与一个方向处处平行，所以一个位错环不能各部分都是螺位错。
刃位错的柏氏矢量与位错线垂直，如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面，则位错环处处都是刃位错。
这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面，这种位错又称棱柱位错。
3.纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850°C后激冷至室温(20°C),假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。
解：G，=4exp(-g)850 °C (1123K)后激穆室温可以认为全部空位保留下来Exp(31.87)4.写出距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能。
如果弹性应变能为R1范围的一倍，则所涉及的距位错中心距离R2为多大？解：距位错中心为&范围内的位错弹性应变能为E = 竺瓦马。
4忒Ab如果弹性应变能为&范围的一倍，则所涉及的距位错中心距离R2为2 竺= 也4.K Ab A TT K Ab即R,=¥2 Ab5.简单立方晶体(100)面有一个b=[001]的螺位错。
南京航空航天大学《816材料力学》历年考研真题专业课考试试题
2016年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2017年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2018年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
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2011年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2012年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2013年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2014年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
2015年南京航空航天大学816材料 力学考研真题
目 录
2011年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2012年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2013年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2014年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2015年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2016年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2017年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2018年南京航空航天大学816材料力学考研真题
材料科学基础2018年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
南京航空航天大学2018年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:818满分:150 分科目名称:材料科学基础注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简单题（每小题10分，共30分）1、镍为面心立方结构，其原子半径为0.1246nm，确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm中各有多少个原子。
2、为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be3Al2[Si6O18]）可以成为离子导电的载体。
3、说明常见高聚物分子链的键接方式及其对聚合物性能的影响？二、已知液态纯镍在1.1013×105Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。
设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热ΔHm=18075J/mol，摩尔体积Vx=6.6cm3/mol，计算（1）纯镍的液-固界面能和临界形核功；(2)若要在1726K发生均匀形核，需将大气压增加到多少？已知凝固时体积变化ΔV=-0.26cm3/mol(1J=9.87×105 cm3Pa)。
（15分）三、关于Fe-C相图，回答问题。
（20分）（1）、默写Fe-C相图。
（2）、画出含C 0.4wt%合金室温平衡组织示意图，并标出组织组成物。
（3）指出含C 0.77wt%合金从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？（4）根据杠杆定律分别计算含C 0.4wt%合金在室温下的组织组成物与相组成物的相对百分含量。
四、已知A 、B 、C 三组元固态完全不互溶，成分为80％A 、10％B 、10％C 的O 合金在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a 点)为60％A 、20％B 、20％C ，而三元共晶反应开始时的液相成分(E 点)为50％A 、10％B 、40％C 。
(10分)(1) 试计算A 初％、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。
材料科学基础考试试卷参考(带答案)
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。
每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。
三、简答题（任选6题，回答要点。
每题5分，共 30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。
10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分）(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
南京航空航天大学818材料科学基础2013年考研专业课真题试卷
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2013 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
818 材料科学基础
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。每小题 4 分，共 20 分）
能否进行下述反应：(15 分)
（1） a [10 1]+ a [011]→ a [110] ，为什么？
2
2
2
（2）说明新生成的全位错属哪类位错？该位错能否滑移？为什么？
（3）若沿[010]晶向施加大小为 17.2Mpa 的拉应力，试计算该新生全位错单位长度的受
力大小，并说明方向（设晶格常数为 a=0.2nm）。
处理变形，拟将该合金构件在 727℃处理，问处理多少时间在距表面 0．16ｍｍ处将达到上
述相同规定要求？此外，试比较锌和碳在该合金中的扩散能力（设锌在该合金的扩散激活
能为 80KJ/mol）。（15 分）
科目代码：818 科目名称：材料科学基础 第 3 页 共 3 页
三、作图简答题（每题 5 分，总计 30 分）
1、标出下图中两个晶面的指数，同时在图上画出 (1 1 1) 晶面和[021] 、[1 1 1] 晶向。
科目代码：818 科目名称：材料科学基础 第 1 页 共 3 页
南京航空航天大学2013年考研专业课真题试卷（原版）
2、根据下面固态互不溶解的三元共晶相图，作图回答。
四、计算分析题（总计 50 分）
1、用热力学原理分析金属凝固和均匀形核的必要条件（10 分） 2、根据 Fe-C 相图，回答问题。（10 分）
材料科学基础2017年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
南京航空航天大学2017年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:818满分:150 分科目名称:材料科学基础注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、晶体结构分析计算。
（总共30分）（1）纯铁在912℃由bcc 结构转变为fcc 结构，体积减小1.06%，根据fcc结构的原子半径计算bcc 结构的原子半径，它们的相对变化是多少？（10分）（2）测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体点阵常数为,密度为，计算说明它是什么类型的固溶体。
已知Cu的相对原子质量为63.55，Au的相对原子质量为169.97，阿伏加得罗常数为。
（10分）（3）已知K离子半径为，Cl离子半径为，试确定KCl晶体的结构并画图示意。
（10分）二、计算分析纯铜的结晶。
（总共15分）（1）计算均匀形核的临界晶核半径和晶核原子数。
已知纯铜的熔点为，熔化潜热，液固界面能，过冷度，晶格常数。
（10分）（2）欲提高凝固后组织的晶粒度级别，可采取那些工艺措施？（5分）三、相图计算分析题。
（总共30分）（1）根据Fe-C相图计算以及的铁碳合金在室温时平衡状态下相的相对量，计算共析体（珠光体）的相对量。
计算的铁碳合金在室温平衡状态下相的相对量，计算刚凝固完毕时初生相（奥氏体）和共晶体的相对量。
（20分）（2）图1给出V-Cr-C三元系的液相面投影图，列出所有的四相反应的反应式。
图中各相线上的箭头是指示降温方向。
（10分）图1 V-Cr-C三元系的液相面投影图四、计算简答题（共15分）(1) 扩散第一定律是否适用于置换固溶体扩散问题？为什么？（4分）(2) Fe-N相图如图2所示，如果一块纯铁试样在650℃下进行表面渗N，并测定渗N后表层N含量为20at%(原子百分比)，问会得到什么样的表层组织？画出试样表面至心部的组织示意图和浓度分布曲线。
材料科学基础2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
南京航空航天大学2013年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷 ）科目代码: 818科目名称:材料科学基础满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
每小题4分，共20分）1、晶体结构与空间点阵2、相与组织3、共晶转变与共析转变4、间隙固溶体与间隙化合物5、金属键与共价键二、简答题（每题5分，总计50分）1、固体材料中有几种原子结合键，那些为一次键，那些为二次键？ 2．在晶体的宏观对称性中，包含哪8种最基本的对称元素？ 3．简述影响大分子链柔性的因素4. 为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be 3Al 2[Si 6O 18]）可以成为离子导电的载体 5．典型金属的晶体结构有哪些？其间隙分别包含哪些类型？ 6. 举例说明点缺陷转化为线缺陷；线缺陷生成点缺陷。
7. 简述实际面心立方晶体中的位错种类、柏氏矢量及其运动特性。
8. 上坡扩散的驱动力是什么？列举两个上坡扩散的例子。
9. 陶瓷材料与金属材料的主要力学性能差异是什么？简述其原因。
10. D=D 0 exp(-Q/RT)中的Q 的含义是什么？简述Q 的测试方法。
三、作图简答题（每题5分，总计30分）1、标出下图中两个晶面的指数，同时在图上画出)111(晶面和]021[、]111[晶向。
2、根据下面固态互不溶解的三元共晶相图，作图回答。
（1）画出总投影图（2）画出沿rs成分线的垂直截面图，并标出相区。
3．示意画出弗兰克-瑞德位错增殖过程。
4．示意画出高、低应变速率下动态再结晶的应力应变曲线。
5．纯铁在950℃渗碳，表面碳浓度达到0.9％，缓慢冷却后，重新加热到800℃，继续渗碳，示意画出：（1）在800℃长时间渗碳后（碳气氛为1.5％C）的组织分布；（2）在800℃长时间渗碳后缓慢冷却至室温的组织分布。
2015江苏南京航空航天大学材料科学基础考研真题
2015江苏南京航空航天大学材料科学基础考研真题一、(15 分)下图为 fcc 点阵 Cu 晶体 X 射线衍射图，图中三条峰对应的 2值分别为，已知 Cu 的晶格常数为3.615Å；布拉格公式：，其中波长λ=1.5406 Å，d 为晶面间距。
（1）三条峰对应的晶面(一般为低指数面)分别是什么？请写出具体计算分析步骤。
（2）画出其它两种具有 fcc 点阵的典型晶体结构（fcc 结构纯金属除外），并指出其结构基元。
二、(15 分)超细晶粒的制备已成为提高材料强韧性的主要手段之一。
通过凝固的快冷（即增加过冷度）是获得细晶铸件的重要方法。
已知铜的凝固温度，溶化热，比表面能，（1）试求欲在均匀形核条件下获得半径为 2nm 晶粒所需的过冷度（2）试写出其它两种可能获得细晶的方法，并说出其理由。
三、（15 分）根据 A‐B 二元相图（下图）回答:（1）写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有两相区及三相恒温转变线（2）平衡凝固时，计算 A‐25%（wt%）合金（yy’线）凝固后初晶β相在铸锭中的相对量（3）画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图四、（10 分）下图所示的含 Pb 为 15%的 Sn-Sb-Pb 三元相图的垂直截面中，温度为 200℃的水平线上发生什么样的平衡反应？写出反应式。
在水平线的上方和下方各有几个三相区？写出每个三相区的组成相。
五、（20 分）根据材料的原子键合方式及结构特点回答下述问题:（1）高分子涂料在配置时一般采用分子量较低的化合物，涂覆完成后再进行固化处理，这样做的理由是什么？（2）硅酸盐晶体的断裂一般为脆性断裂，为什么？六、（12 分）柏氏矢量为的全位错可以在面心立方晶体的哪些{111}面上存在？若分解为 Shockley 分位错，试分别写出位错反应式；已知点阵常数 a=0.3nm，切变模量 G=7×，层错能γ=0.01J/m2，求扩展位错的宽度；层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错运动有何影响？层错能对金属材料冷、热加工行为的影响如何？七、（12 分）由于钼丝的强度和韧性都比较好，不易断丝，价格低廉，被广泛用于快走丝电火花线切割领域，钼丝的常用直径为∅0.20~0.25mm。