材基课后习题答案
西北工业大学材料科学基础课后答案
西北工业大学材料科学基础课后答案【篇一:西北工业大学材料科学基础第7章习题-答案】/p> (1) 测定n:把一批经大变形量变形后的试样加热到一定温度(丁)后保温,每隔一定时间t,取出一个试样淬火,把做成的金相样品在显微镜下观察,数得再结晶核心的个数n,得到一组数据(数个)后作n—t图,在n—t曲线上每点的斜率便为此材料在温度丁下保温不同时间时的再结晶形核率n。
(2) 测定g:将(1)中淬火后的一组试样进行金相观察,量每个试样(代表不同保温时间)中最大晶核的线尺寸d,作d—t图,在d—t曲线上每点的斜率便为了温度下保温不同时间时的长大线速度g。
2.再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料,其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。
再结晶退火的温度较低,一般都在临界点以下。
若对铸件采用再结晶退火,其组织不会发生相变,也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等),所以不会形成新晶粒,也就不能细化晶粒。
3.能。
可经过冷变形而后进行再结晶退火的方法。
4.答案如附表2.5所示。
附表2.5 冷变形金属加热时晶体缺陷的行为5.(1)铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化示意图如附图2.22所示。
由于铜片宽度不同,退火后晶粒大小也不同。
最窄的一端基本无变形,退火后仍保持原始晶粒尺寸;在较宽处,处于临界变形范围,再结晶后晶粒粗大;随宽度增大,变形度增大,退火后晶粒变细,最后达到稳定值。
在最宽处,变形量很大,在局部地区形成变形织构,退火后形成异常大晶粒。
(2)变形越大,冷变形储存能越高,越容易再结晶。
因此,在较低温度退火,在较宽处先发生再结晶。
6.再结晶终了的晶粒尺寸是指再结晶刚完成但未发生长大时的晶粒尺寸。
若以再结晶晶粒中心点之间的平均距离d表征再结晶的晶粒大小,则d与再结d?k[gn1晶形核率n及长大线速度之间有如下近似关系:qnrtqnrt]4 且n?n0exp(?), g?g0exp(?)由于qn与qg几乎相等,故退火温度对g/n比值的影响微弱,即晶粒大小是退火温度的弱函数。
材料科学基础(武汉理工大学,张联盟版)课后习题及答案__第五章[1]
(3)玻璃的强度和界面扩散
在考虑到玻璃和金属膨胀系数匹配的基础上,提高破璃的机械强度、尤其是抗拉强度,这对于封接件受到热冲击或者因温度梯度引起的热应力乃至受到使用中的外力时都是有利的。一般玻璃的抗压强度可以很高,达到600~1500MPa,而抗拉强度极低仅是抗压强度的1O%左右。实际上只是抗拉强度会出现问题。如有可能,采用结晶化破璃封接,这是提高玻璃抗拉强度的有效途径,它通常可以达到原始玻璃抗拉
5-8在2080℃的Al2O3(L)内有一半径为10-8m的小气泡,求该气泡所受的附加压力是多大?已知2080℃时Al2O3(L)的表面张力为0.700N/m。
解:根据公式 ,可算得△P=2×0.7/10-8=1.4×108N
烧结:是赋予材料性能的一种高温处理工艺,原子向接触点的扩散使颗粒间行形成粘结,进一步扩散最终填满各种剩下的孔隙并使材料的致密度提高。是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。低温预烧阶段:在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。中温升温烧结阶段:此阶段开始出现再结晶,在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时表面的氧化物被还原,颗粒界面形成烧结颈。高温保温完成烧结阶段:此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少,烧结体密度明显增加。
第五章答案
5-1略。
工程力学课后习题答案
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一端接在绞车D上,如图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
材料成型技术基础第2版课后习题答案
材料成型技术基础第2版课后习题答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好,熔融合金充填铸型的能力强,易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好,则充型能力差,铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性,共晶成分合金的流动性最好,纯金属次之,最后是固溶体合金。
④相比于铸钢,铸铁更接近更接近共晶成分,结晶温度区间较小,因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加,吸气增多,氧化严重,反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积,并会引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中,更容易被发现,可以通过一定的工艺将其移出铸件体外,缩松小而分散,在铸件中或多或少都存在着,对于一般铸件来说,往往不把它作为一种缺陷来看,只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后,在冷却凝固过程中,若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足,便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞,大而集中的空洞成为缩孔,小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂,在断口出现氧化夹杂物,或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出,防止铸件产生气孔,也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采用其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
建筑材料习题答案
建筑材料课后习题答案模块一建筑材料的基本性质职业能力训练一、填空题1.吸水率,含水率;2.亲水性,憎水性;3.冻融循环次数;4.小,好;5.孔隙体积,空隙体积;6.吸湿性,耐水性,抗渗性,抗冻性;7.表观密度,体积密度,堆积密度;8.饱和面干状态,湿润状态;9.耐水性;10. 越小,越好,越好;二、名词解释1.材料的孔隙率是指是指材料体积内孔隙体积占材料总体积的百分率;2.亲水性材料是指水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润的性质;3.材料的比强度是指材料强度与其体积密度之比;4.表观密度是指是指材料在包含内部闭口孔隙下即自然状态下单位体积的质量;5.比热容是指1g材料温度升高或降低1K时,所吸收或放出的热量称为比热容;三、单项选择题1.正确答案B答案解析吸湿性是指材料吸收空气中水分的能力;该题针对与水有关的性质“吸湿性”知识点进行考核2.正确答案C答案解析耐水性是指材料吸水饱和后的强度变化情况,用软化系数表示;该题针对与水有关的性质“耐水性的表示方式”知识点进行考核3.正确答案B答案解析孔隙率是指材料的孔隙体积占自然状态下总体积的百分含量;与水有关的性质基本上与孔隙率有关;该题针对“孔隙率”知识点进行考核4.评定钢材强度的基本指标是;原题目有错误,已修改A.抗压强度 B.轴向抗拉强度C. 抗弯强度 D. 抗折强度正确答案D答案解析评定脆性材料强度的基本指标是抗压强度;评定钢材、纤维质材料强度的基本指标是轴向抗拉强度;该题针对钢材“强度的基本指标”知识点进行考核5.正确答案A答案解析吸水率是指材料吸水饱和后水的质量与干燥状态下材料质量的比值;该题针对 “吸水率”知识点进行考核6.正确答案D答案解析磨损率是指材料质量磨损量与材料质量的比值,表示材料表面抵抗磨损的性能; 该题针对 “磨损率”知识点进行考核7.正确答案C答案解析憎水性材料是指材料表面不能被水润湿的性能;该题针对 “憎水性”知识点进行考核 8.正确答案B答案解析材料的抗渗性是指材料抵抗有压水渗透的性能,常用抗渗等级表示;该题针对 “抗渗等级”知识点进行考核9.正确答案B答案解析材料的各种密度是指材料干燥状态下质量与不同状态下的体积比;密度是在绝对干燥下的体积V,体积密度是在自然状态下的体积V 和孔隙体积,堆积密度是散态材料在堆积下的体积V 、孔隙体积和空隙体积;该题针对几种不同状态下 “密度”知识点进行考核10.正确答案A答案解析材料的导热系数是指单位时间、单位面积上,温差1K 时吸收或放出的热量; 该题针对材料的导热性的“导热系数”知识点进行考核四、简述题1. 某砖在干燥状态下的抗压强度f 0为20MPa,当其在吸水饱和状态下抗压强度f 1为14MPa,请问此砖是否适宜用于潮湿环境的建筑物;解:该砖的软化系数为 由于该石材的软化系数为,小于,故该砖不可用于潮湿环境的建筑物工程; 2. 生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性 解:主要有以下两个措施:1降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率;降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化;2对多相复合材料应增加相界面间的粘结力;如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力;3. 试述材料的孔隙率和空隙率的概念及其区别;解:材料的孔隙率P 是指材料体积内,孔隙体积占材料总体积的百分率即孔隙体积所占的比例;空隙率P ′是指散粒材料在某容器的堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率; 孔隙率反应的是孔隙体积,空隙率反应的是材料间的空隙体积,而不是材料的体积;4. 简述材料的耐久性与其应用价值间的关系,能否认为材料的耐久性越高越好解:材料的耐久性是指材料在使用过程中能长久保持其原有性质的能力;材料的耐久性是一个综合性能,不同材料的耐久性往往有不同的具体内容;影响材料耐久性的因素有材料在使用过程中承受的各种外力作用、材料的周围环境及自然因素的破外作用和材料内部因素;一般而言,材料的耐久性越高,使用的时间越长,其应用价值越高;80.0201401===f f K 软5. 简述材料的亲水性与憎水性在建筑工程中的应用;解:建筑材料的亲水性在建筑工程中,可以帮助其他材料增强水的融合,比如,在混凝土的添加的减水剂,它就可以帮助增强混凝土的和易性,减少水,配置同样强度的混凝土,可以减少水泥量;同样,材料的憎水性也可以利用其憎水性能,在建筑工程中起重要作用;比如,在防水材料中经常用具有憎水性的材料,如沥青等等,取到防水的作用;五、计算题1. 质量为,容积为10L 的容量筒装满绝干石子后的总质量为;若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒共注入水;将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为含筒重;求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率;解:石子的质量为m =石子的堆积体积为Vo ˊ=10L,石子所吸水的量为mw =,水的体积为开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk =注入筒内的水的体积为V ˊw=该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和;Vs+Vk =故,石子的质量吸水率为Wm =mw/m =15×100%=%石子的体积吸水率为Vv =Vk/V o = +×100% = %石子的堆积密度为ρo ˊ=m/ V o ˊ=15/10=1500kg/m3石子的表观密度为ρo =m/V o ˊ- Vk- Vs =15/=2618kg/m3石子的开口孔隙率为Pk =Vk/V o=+×100%=%2. 某一块状材料的全干质量为100g,自然状态体积为40cm 3,绝对密实状态下的体积为33 cm3,试求该材料的密度、体积密度和密实度;解:依据已知条件可知 m=100g,V=40cm3,V0=33cm3所以3.×53mm,已知其孔隙率为37%,干燥质量为2487g,; 解:该砖的吸水率为该砖的体积密度为孔隙率为 链接职考A.玻璃B.石材C.铸石D.木材2.排液置换法是测量C ;%98.19%100248724872984%100m m m W =⨯-=⨯-=干干湿质0%377.111P =-=-=ρρρA.精确密度B.近似密度C.表观密度D.堆积密度2009年一级注册结构师基础课试题:单选题1.设计长期处于潮湿环境中的结构,必须选用软化系数大于B的建筑材料;B.2010年一级注册结构师基础课试题:单选题1.含水率5%的砂220g,其中所含的水量为B ;B. 憎水性材料的润湿角A ;A.>90°B.≦90°C.>45°D.≦180°2011年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.软化系数代表材料的哪种性能;AA.耐水性B.吸湿性C.抗冻性D.抗渗性2.材料抗冲击的性能用哪种性能表示; BA.脆性B. 韧性C.塑性D.硬性2012年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.建筑材料的抗渗性和下列D有密切关系A.体积比热B.现状容重C.含水率D.孔隙率孔隙特征模块二气硬性胶凝材料职业能力训练一、填空题1. 碳酸钙2. 颜色较深、密度较;3. 保水性、可塑性;4. 硫酸钙5. 加热、磨细;6. 6、30;7. 硅酸盐8. 透明、半透明9. 有机、无机、气硬性、水硬性10.二氧化碳二、单项选择题1.正确答案D答案解析气硬性胶凝材料是指材料只能在空气中发生凝结硬化,并增长强度;该题针对“气硬性胶凝材料”知识点进行考核2.正确答案C答案解析生石灰是指碳酸钙高温煅烧后形成的氧化钙;该题针对“生石灰”知识点进行考核3.正确答案B答案解析建筑石膏是半水石膏,本身含有结晶水,高温中蒸发形成水蒸气,形成水蒸气水幕,从而阻止火焰的蔓延,取到防火作用;该题针对“建筑石膏特性”知识点进行考核4.正确答案D答案解析石灰是气硬性胶凝材料,不耐水,强度较低,因此石灰砂浆一般用在砌筑自然地面以上,且强度要求不高的临时或简易房屋的砌体砌筑;该题针对“石灰特性与应用”知识点进行考核5.正确答案B答案解析石灰是气硬性胶凝材料,生石灰的消化过程体积膨胀1~倍,体积膨胀;该题针对“石灰特性”知识点进行考核6.正确答案B答案解析建筑石膏的孔隙率大,易吸水,且与水容易反应生成二水石膏;该题针对“建筑石膏耐水性差”知识点进行考核7.正确答案B答案解析减水剂的作用是在同等水量下砂浆的和易性的流动性加大,在相同和易性下,减少水的用量;该题针对“减水剂作用”知识点进行考核8.正确答案B答案解析为了减少过火石灰的危害,生石灰通常在储灰坑中存放1周以上;该题针对“石灰陈伏”知识点进行考核9.正确答案C答案解析石灰具有较好的可塑性和保水性,为提高建筑砂浆的保水性可加入适量的石灰膏; 该题针对“石灰特性”知识点进行考核10.正确答案C答案解析为了减少过火石灰的危害,生石灰通常在储灰坑中存放1周以上;该题针对“石灰陈伏”知识点进行考核三、多选题1.正确答案ABCE答案解析气硬性胶凝材料是指材料只能在空气中发生凝结硬化,并增长强度;该题针对“气硬性胶凝材料类型”知识点进行考核2.正确答案BC答案解析石灰的硬化其实是干燥、结晶过程交错产生的;该题针对“生石灰”知识点进行考核3.正确答案ABC答案解析石膏类板材主要成分为建筑石膏或高强石膏,是半水石膏,孔隙率大,耐水性差,隔热性能好,本身含有结晶水,高温中蒸发形成水蒸气,形成水蒸气水幕,从而阻止火焰的蔓延,取到防火作用;该题针对“建筑石膏特性”知识点进行考核4.正确答案CD答案解析石膏制品具有孔隙率大,耐水性差,隔热性能好,防火性好,耐火性差等特性;该题针对“石膏特性与应用”知识点进行考核5.正确答案AB答案解析石灰按其氧化钙和氧化镁的含量,分为镁质石灰和钙质石灰;该题针对“石灰分类”知识点进行考核四、判断题1.×2.√3.√4. √5. √6. ×7. ×8. √9.×10.×五、简述题1.石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,引发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果;墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰;这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀;从而出现上述现象;2.过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆,熟化很慢;如未经过充分的陈伏,当石灰已经硬化后,过火石灰才开始熟化,并产生体积膨涨,容易引起鼓包隆起和开裂;3.厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿,普通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性,在潮湿的环境中,晶体间的粘结力削弱,强度下降、变形,且还会发霉;建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用;欲提高其耐水性,可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料;如粉煤灰、石灰;掺入有机防水剂亦可改善石膏制品的耐水性;链接职考2005年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.石膏的特性中哪种不对A ;A.导热系数小B.耐火性能好C.吸湿性大D.凝结时体积收缩2010年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.菱苦土的主要成分是B ;A.氧化钙B.氧化镁C.氧化铝D.氢氧化钙2005年一级注册结构师基础课试题:单选题1.石膏的特性中哪种不对B;A.导热系数小B.耐火性能好C.吸湿性大D.凝结时体积收缩2.建筑工地上用以拌制混合砂浆的石灰膏必须经过一定时间的陈伏,是为了消除以下 C 项的不利影响;A.生石灰B. 欠火石灰C.过火石灰D.石灰石2010年一级注册结构师基础课试题:单选题1.煅烧石灰石可作为无机胶凝材料,其具有气硬性的原因是能够反应生成A ;A.氢氧化钙B.水化硅酸钙C.二水石膏D.水化硫铝酸钙2009年一级注册建造师实务试题:单选题1. 下列关于石灰技术性能的说法中,正确的是B;A. 硬化时体积收缩小B. 耐水性差C. 硬化较快,强度高D. 保水性差2012年一级注册建造师实务试题:多选题1. 关于石灰技术性质的说法中,正确的是ADE;A. 保水性好B. 硬化较快,强度高C. 耐水性好D. 硬化时体积收缩大E.生石灰吸湿性强模块三水泥职业能力训练一、填空题1.石灰石、黏土、铁矿粉、石膏;2.缓凝、内部膨胀、强度降低;3.、、、、、;4.密度、细度、凝结时间、体积安定性、标准稠度等;5.水、二氧化碳、碳化、胶结能力、防潮;6. C3A ;7. 45min 、;8. C3S 、C2S和C3A;9. C3A ;10.氢氧化钙、石膏二、单项选择题1.正确答案A答案解析安定性不良的水泥严禁应用于建筑工程,应作为废品处理;该题针对“水泥的安定性”知识点进行考核2.正确答案C答案解析水泥的有效储存期一般为3个月;超过三个月后的水泥,强度降低10%~20%;六个月后降低15%~30%;一年后降低25%~40%;因水泥在存放的过程中会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,使水泥丧失胶结能力,强度下降;该题针对“水泥储存”知识点进行考核3.正确答案A答案解析普通硅酸盐水泥初凝时间不得长于45min,终凝时间不得低于390min;该题针对“水泥的凝结时间”知识点进行考核4.正确答案B答案解析凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品;凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项不符合标准规定的,均为废品;该题针对“水泥废品、不合格品”知识点进行考核5.正确答案C答案解析为了调节延缓水泥凝结时间通常加入石膏,石膏在水泥硬化中起缓凝剂的作用;该题针对“生产水泥组成中石膏作用”知识点进行考核6.正确答案B答案解析水泥的体积安定性指水泥浆硬化后体积均匀变化的性质;该题针对“水泥安定性”知识点进行考核7.正确答案B答案解析有硫酸盐腐蚀的环境优先选用普通水泥;该题针对“水泥选用”知识点进行考核8.正确答案C答案解析大体积混凝土对温度敏感性大,应采用低水化热的水泥;大体积混凝土工程应选用矿渣水泥;该题针对“水泥选用”知识点进行考核9.正确答案A答案解析硅酸盐水泥熟料中,与水反应最快的是C3A,放热量最多的是C3A;该题针对“水泥熟料的水化”知识点进行考核10.正确答案C答案解析地下或水中工程长期非常潮湿,应选用抗渗性要求高的水泥;该题针对“水泥选用”知识点进行考核三、多项选择题1.ABD 2.AB 3.BD 4.ABC 5.BC1.正确答案ABD答案解析水泥的熟料由C3S、C2S、C3A和C4AF组成;该题针对“水泥的熟料组成”知识点进行考核2.正确答案AD答案解析硅酸盐水泥常适合于早期强度要求高的工程,高强混凝土结构、高寒地区的混凝土工程和预应力混凝土结构;不适应于大坝等大体积混凝土工程、受流动水、压力水、酸类侵蚀的混凝土工程和耐热工程;该题针对“硅酸盐水泥的应用”知识点进行考核3.正确答案BD答案解析凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品;凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项不符合标准规定的,均为废品;该题针对“水泥废品”知识点进行考核4.正确答案ABC答案解析掺混合材料的水泥有活性和非活性两种类型,其中属于烧粘土、粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅藻土等属于活性混合材料;该题针对“水泥混合材料”知识点进行考核5.正确答案BC答案解析对于高温车间工程用水泥应采用耐热性水泥;该题针对“水泥选用”知识点进行考核四、简述题1.在下列混凝土工程中,试选用合适的水泥品种;解:1现浇混凝土梁、板、柱,冬季施工;选用普通硅酸盐水泥;2紧急抢修的工程;选用快硬水泥、双快水泥或硅酸盐水泥;3高强度预应力混凝土梁;选用硅酸盐水泥;4炼铁炉基础工程;选用快硬水泥、双快水泥或硅酸盐水泥;5海底隧道;选用粉煤水泥6大体积混凝土工程;选用水化热较小的低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥;7抗冻性要求较好的混凝土工程;选用抗冻性较好的硅酸盐水泥、普通水泥;2.硅酸盐水泥水化产物有哪些它们各有什么性质解:硅酸盐水泥水化产物有水化硅酸钙、氢氧化钙、高硫型消化硫铝酸钙;3.为什么要规定水泥的凝结时间什么是初凝时间和终凝时间解:水泥的凝结时间在施工中有重要的意义,初凝时间不宜过快,以便有足够的时间在初凝前完成对混凝土的搅拌、运输、浇筑等工序的施工操作,终凝也不宜过迟,以便是混凝土何砂浆在浇筑完成后尽早完成凝结并硬化,具有一定的强度,方便下一工序施工操作;初凝时间:指水泥加水时起至水泥浆开始失去塑性所需的时间;终凝时间:指水泥自加水起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间;链接职考2005年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.比表面积是测定水泥的B ;A.体积安定性B.细度C.强度D.凝结时间2.严寒地区处于水位升降范围内的混凝土应优先选择哪种水泥A ;A.矿渣水泥B.火山灰水泥C.硅酸盐水泥D.粉煤灰水泥2011年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.高铝水泥不适合哪种混凝土结构; DA.冬天施工工程B.道路抢修工程C.受长期荷载作用工程D.耐热工程2012年一级注册建筑师材料与构造试题:单选题1.下列哪种水泥适合喷射AA.普通硅酸盐水泥B.火山灰水泥C.矿渣硅酸盐水泥D.粉煤灰水泥2011年一级注册建造师试题:单选题1.普通气候环境中的普通混凝土应优先选用B水泥;A.矿渣B.普通C.火山灰D.复合2.根据通用硅酸盐水泥GB 175,关于六大常用水泥凝结时间的说法,正确的是B ;A.初凝时间均不得短于40minB.硅酸盐水泥的终凝时间不得长于C.普通硅酸盐水泥的终凝时间不得长于12hD.除硅酸盐水泥外的其他五类常用水泥的终凝时间不得长于12h2010年一级注册建造师试题:单选题1.在混凝土工程中,配制有抗渗要求的混凝土可优先选用A;A.火山灰水泥B.矿渣水泥C.粉煤灰水泥D.硅酸盐水泥2005年一级注册结构师基础课试题:单选题1.硅酸盐水泥熟料中,以下A 项矿物含量最高;B. C2SC. C3AD. C4AF2009年一级注册结构师基础课试题:单选题1.下列四种水泥熟料矿物中,水化速度快、强度最高的是C ;B. C2SC. C3AD. C4AF模块四混凝土职业能力训练一、填空题1.人工砂,,差;2.150mmm×150mmm×300mm ;3.硅酸盐,早强;4.混凝土的化学收缩、干湿变形及温度变形;5.骨料,润滑,胶结;6.细度,级配;7.水灰比,砂率,单位用水量;8.混凝土立方体抗压强度,混凝土立方体抗压标准强度,混凝土的轴心抗压强度;9.抗渗性,抗冻性,抗腐蚀,抗碳化性,抗磨性,抗碱—骨料反应;10.维勃稠度,坍落度;二、名词解释1.混凝土的流动性:流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下,能产生流动并均匀密实地充满模型的性能;2.水灰比:拌制水泥浆、砂浆、混凝土时所用的水和水泥的重量之比;3.砂率:砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率;4.徐变:混凝土在长期荷载作用下,除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外,还会产生随时间增长的变形,即荷载不变而变形仍随时间增大的现象;5.混凝土的抗压强度:混凝土的抗压强度是指其标准试件在压力作用下直到破坏时单位面积所能承受的最大应力;三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×四、简答题1、普通混凝土中使用卵石或碎石,对混凝土性能的影响有何差异答:碎石表面粗糙且多棱角,而卵石多为椭球形,表面光滑;碎石的内摩擦力大;在水泥用量和用水量相同的情况下,碎石拌制的混凝土由于自身的内摩擦力大,拌合物的流动性降低,但碎石与水泥石的粘结较好,因而混凝土的强度较高;在流动性和强度相同的情况下,采用碎石配制的混凝土水泥用量较大;而采用卵石拌制的混凝土的流动性较好,但强度较低;当水灰比大于时,二者配制的混凝土的强度基本上没有什么差异,然而当水灰比较小时强度相差较大;2、某工地现配C20混凝土,选用硅酸盐水泥,水泥用量260kg/m3,水灰比,砂率30%,所用石20~40mm,为间断级配,浇注后检查其水泥混凝土,发现混凝土结构中蜂窝、空洞较多,请从材料方面分析原因;答:①采用高强度等级水泥配制较低强度等级的水泥混凝土,水泥用量少;②石的级配不好,而砂率又偏小,故空隙率大,不易将混凝土振捣密实;3、为什么混凝土在潮湿条件下养护时收缩较小,干燥条件下养护时收缩较大,而在水中养护时却几乎不收缩答:混凝土在干燥条件下养护时,由于水化过程不能充分进行,混凝土内毛细孔隙的含量较高,因而干缩值较大;当在潮湿条件下养护时,水分较充足,毛细孔隙的数量相对较少,因而干缩值较小;当混凝土在水中养护时,毛细孔隙内的水面不会弯曲,不会引起毛细压力,所以混凝土不会产生收缩,且由于凝胶表面吸附水,增大了凝胶颗粒间的距离,使得混凝土在水中几乎不产生收缩;但将水中养护的混凝土放置于空气中时,混凝土也会产生干缩,不过干缩值小于一直处于空气中养护的混凝土;4、某市政工程队在夏季正午施工,铺筑路面水泥混凝土;选用缓凝减水剂;浇注完后表面未及时覆盖,后发现混凝土表面形成众多表面微细龟裂纹,请分析原因;答:由于夏季正午天气炎热,混凝土表面蒸发过快,造成混凝土产生急剧收缩;且由于掺用了缓凝减水剂,混凝土的早期强度低,难以抵抗这种变形应力而表面易形成龟裂;属塑性收缩裂缝;5、某工程队于7月份在湖南某工地施工,经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方,经使用1个月情况均正常;该工程后因资金问题暂停5个月,随后继续使用原混凝土配方开工;发觉混凝土的凝结时间明显延长,影响了工程进度;请分析原因,并提出解决办法;答:因木质素磺酸盐有缓凝作用,7~8月份气温较高,水泥水化速度快,适当的缓凝作用是有益的;但到冬季,气温明显下降,故凝结时间就大为延长,解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量;五、计算题1、某混凝土的实验室配合比为1∶∶,W/C=,混凝土的体积密度为2410 kg/m3;求1 m3混凝土各材料用量;答:设水泥用量为C,则有:S=,G=,W=因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度,有:C+S+G+W=ρC+++=2410C=313kgW==188kgS==657kgG==1252kg2、已知某混凝土的水灰比为,用水量为180kg,砂率为33%,混凝土拌合料成型后实测其体积密度为2400kg/m3,试求该混凝土配合比;答:已知体积密度=2400kg/m3,W/C=,W=180 kg,则:C=180/=360 kg,故有:W+C+S+G=2400 180+360+S+G=2400。
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全
第二章如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性 (b )理想弹性强化解:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化)(2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:'()tan '()tan yyy y f f f E f E σεαεα=+-=+-如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少? 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点:卸载前应变:52350.001142.0610yf E ε===⨯卸载后残余应变:0c ε= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点:卸载前应变:0.025F εε== 卸载后残余应变:0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点:卸载前应变:0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变:0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。
高分子材料课后习题答案
高分子材料课后习题答案【篇一:高分子材料成型加工课后习题答案】通过何种物料运动和混合操作来实现?答:?非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。
这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。
分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。
分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。
分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来,成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴,并均匀地分散到多组分中,这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题,这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。
2、在热固性塑料模压成型中,提高压力应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利?为什么?答:在一定温度范围内,模温升高,物料流动性提高,模压压力可降低,但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速,从而导致熔融物料的粘度迅速增高,反而需要更高的模压压力。
3、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响?为什么?答:对塑料进行预热可以提高流动性,降低模压压力,但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化,会抵消预热增大流动性效果,模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。
1、什么是聚合物的结晶取向?它们有何不同?研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际影响?答:结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程,而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程,取向单元可以是:基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。
结晶是材料自身的性质,只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上,取向的产生是外力作用的结果,取向单元也更多样。
结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。
完整版材料力学性能课后习题答案整理
材料力学性能课后习题答案第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
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.包申格效应: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。
脆性:指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力韧性: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2、说明下列力学性能指标的意义。
答:E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 P15 3、 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。
工程材料与技术成型基础课后习题答案
工程材料与技术成型基础课后习题答案第一章1-1由拉伸实验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率.1-21-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材:HB 硬质合金刀片:HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层:HV调质态的机床主轴:HRC 铸铁机床床身:HB 铝合金半成品:HB1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS800HV>45HRC>240HBS>90HRB1-7材料在加工制造中表现出的性能,显示了加工制造的难易程度。
包括铸造性,锻造性,切削加工性,热处理性。
第二章2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74。
γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后,变成体心立方晶格,一个晶胞含2个原子,致密度为0.68,尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数,但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分,故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。
2-3.答:(1)过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。
(2)冷速越快则过冷度越大,同理,冷速越小则过冷度越小(3)过冷度越大则晶粒越小,同理,过冷度越小则晶粒越大。
过冷度增大,结晶驱动力越大,形核率和长大速度都大,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。
2-4:答:(1)在一般情况下,晶粒越小,其强度塑性韧性也越高。
(2)因为晶粒越小则晶界形成就越多,产生晶体缺陷,在晶界处晶格处于畸变状态,故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。
(3)在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种:①提高结晶时的冷却速度增加过冷度②进行变质处理处理:在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂,从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。
钢结构基本原理课后习题答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。
tgα'=E'f 0f 0tgα=E 图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性(b )理想弹性强化解:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少?2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f 0σF图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点:卸载前应变:52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变:0c ε=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点:卸载前应变:0.025F εε==卸载后残余应变:0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变:0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。
材科基课后习题答案
第二章答案2-1略。
2-2(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c,求该晶面的晶面指数;(2)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c,求出该晶面的晶面指数。
答:(1)h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为(321);(2)h:k:l=3:2:1,∴该晶面的晶面指数为(321)。
2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数:(001)与[],(111)与[],()与[111],()与[236],(257)与[],(123)与[],(102),(),(),[110],[],[]答:2-4定性描述晶体结构的参量有哪些?定量描述晶体结构的参量又有哪些?答:定性:对称轴、对称中心、晶系、点阵。
定量:晶胞参数。
2-5依据结合力的本质不同,晶体中的键合作用分为哪几类?其特点是什么?答:晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性,结合力很大。
共价键的特点是具有方向性和饱和性,结合力也很大。
金属键是没有方向性和饱和性的的共价键,结合力是离子间的静电库仑力。
范德华键是通过分子力而产生的键合,分子力很弱。
氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键,具有饱和性。
2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种?一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙?答:等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种,一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。
2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙?不等径球是如何进行堆积的?答:n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。
不等径球体进行紧密堆积时,可以看成由大球按等径球体紧密堆积后,小球按其大小分别填充到其空隙中,稍大的小球填充八面体空隙,稍小的小球填充四面体空隙,形成不等径球体紧密堆积。
2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
答:面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为:(000)、(001)(100)(101)(110)(010)(011)(111)(0)(0)(0)(1)(1)(1)。
工程材料课后习题答案
《工程材料及机械制造基础》习题参考答案第一章材料的种类与性能(P7)1、金属材料的使用性能包括哪些?力学性能、物理性能、化学性能等。
2、什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。
主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
3、一根直径10mm的钢棒,在拉伸断裂时直径变为8.5mm,此钢的抗拉强度为450Mpa,问此棒能承受的最大载荷为多少?断面收缩率是多少?F=35325N ψ=27.75%4、简述洛氏硬度的测试原理。
以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。
5、什么是蠕变和应力松弛?蠕变:金属在长时间恒温、恒应力作用下,发生缓慢塑性变形的现象。
应力松弛:承受弹性变形的零件,在工作过程中总变形量不变,但随时间的延长,工作应力逐渐衰减的现象。
6、金属腐蚀的方式主要有哪几种?金属防腐的方法有哪些?主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防腐方法:1)改变金属的化学成分;2)通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离;3)改善腐蚀环境;4)阴极保护法。
第二章材料的组织结构(P26)1、简述金属三种典型结构的特点。
体心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。
每个体心立方晶格的原子数为:2个。
塑性较好。
面心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。
每个面心立方晶格的原子数为:4个。
塑性优于体心立方晶格的金属。
密排六方晶格:晶格属于六方棱柱体,在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子,两个端面的中心各有一个原子,晶胞内部有三个原子。
每个密排六方晶胞原子数为:6个,较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。
使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度、硬度提高,但防腐蚀能力下降。
3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种?各具备什么特性?存在的形式有固溶体和金属化合物两种。
合工大版材料成型原理课后习题参考答案(重要习题加整理)
第二章 凝固温度场P498. 对于低碳钢薄板,采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形(背面均匀焊透)。
采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果?为什么?解:采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿,这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳钢差,电弧热无法及时散开的缘故;相反,采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透,这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的缘故。
9. 对于板状对接单面焊焊缝,当焊接规范一定时,经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透,分析其产生原因并提出相应工艺解决方案。
解:(1)产生原因:在焊接起始端,准稳态的温度场尚未形成,周围焊件的温度较低,电弧热不足以将焊件熔透,因此会出现一定长度的未焊透。
(2)解决办法:焊接起始段时焊接速度慢一些,对焊件进行充分预热,或焊接电流加大一些,待焊件熔透后再恢复到正常焊接规范。
生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板,在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接,之后再转移到焊件上正常焊接。
第四章 单相及多相合金的结晶 P909.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为:R G L <NLD RLL L e K K D C m δ-+-0011当“液相只有有限扩散”时,δN =∞,0C C L =,代入上式后得R G L<000)1(K K D C m L L -( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K )成分过冷的大小主要受下列因素的影响:1)液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2)晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3)液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4)原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5)液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷6)平衡分配系数K 0 ,K 0<1时,K 0 越 小,越有利于成分过冷;K 0>1时,K 0越大,越有利于成分过冷。
材料力学课后答案
材料力学课后答案材料力学是研究材料内部力学性质和行为的学科,它是材料科学与工程学的重要基础课程之一。
通过学习材料力学,我们可以了解材料的力学性能和行为,为材料的设计、加工和应用提供理论基础和指导。
在课堂学习之外,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
下面是一些材料力学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是应力?应变?它们之间的关系是什么?答,应力是单位面积上的力,通常用σ表示,其公式为σ=F/A,其中F为作用在物体上的力,A为物体的受力面积。
应变是物体单位长度的形变,通常用ε表示,其公式为ε=ΔL/L0,其中ΔL为长度变化量,L0为原始长度。
应力和应变之间的关系由杨氏模量E来描述,公式为σ=Eε。
2. 什么是弹性模量?它有哪些类型?答,弹性模量是描述材料在弹性阶段的刚度和变形能力的物理量。
常见的弹性模量包括杨氏模量、剪切模量、泊松比等。
3. 什么是拉伸、压缩、剪切?答,拉伸是指物体在外力作用下沿着其长度方向发生的形变;压缩是指物体在外力作用下沿着其长度方向发生的缩短形变;剪切是指物体在外力作用下沿着其平面内部发生的相对位移形变。
4. 什么是胶性变形?塑性变形?答,胶性变形是指材料在受力作用下发生的可逆形变,即在去除外力后,材料可以恢复到原来的形状;塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆形变,即在去除外力后,材料无法完全恢复到原来的形状。
5. 什么是材料的疲劳破坏?有哪些影响因素?答,材料的疲劳破坏是指在交变应力作用下,材料在循环载荷下发生的破坏。
影响因素包括应力幅值、载荷次数、材料的强度和韧性等。
以上是对材料力学课后习题的部分答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握材料力学的知识。
在学习过程中,要多做习题、多思考、多讨论,相信通过努力,一定能够取得好成绩。
复旦大学材料科学导论课后习题答案解析[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。
《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)
《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)庞国星主编工程材料作业第三章答案1、判断下列说法是否正确:钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。
错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火,其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。
钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。
冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。
完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
2、将含碳量为%的两个试件,分别加热到760℃和900℃,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
问:哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
900℃粗大,处于完全奥氏体化区,对于过共析钢易造成晶粒粗大。
哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。
工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案
工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线:①45钢,②铝青铜,③35钢,④硬铝,⑤纯铜。
试问:(1)当外加应力为300MPa时,各材料处于什么状态?(2)有一用35钢制作的杆,使用中发现弹性弯曲较大,如改用45钢制作该杆,能否减少弹性变形?(3)有一用35钢制作的杆,使用中发现塑性变形较大,如改用45钢制作该杆,能否减少塑性变形?答:(1)①45钢:弹性变形②铝青铜:塑性变形③35钢:屈服状态④硬铝:塑性变形⑤纯铜:断裂。
(2)不能,弹性变形与弹性模量E有关,由E=σ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大,所以不能减少弹性变形。
(3)能,当35钢处于塑性变形阶段时,45钢可能处在弹性或塑性变形之间,且无论处于何种阶段,45钢变形长度明显低于35钢,所以能减少塑性变形。
4.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么?σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW答:σb抗拉强度,是试样保持最大均匀塑性的极限应力。
σs屈服强度,表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。
σ0.2条件屈服强度,作为屈服强度的指标。
σ-1疲劳强度,材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。
δ伸长率,材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。
HRC洛氏硬度,表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。
HBS布氏硬度,表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。
HBW布氏硬度,表示用硬质合金为压头测定的硬度值。
8.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:形成固溶体使金属强度和硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。
固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。
晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。
晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。
9.将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1,求此时:(1)两相的成分;(2)两相的重量比;(3)各相的相对重量(4)各相的重量。
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肖脱基空位
弗兰克耳空位
刃型位错
螺型位错
混合位错
柏氏矢量
位错密度
位错的滑移
位错的攀移
弗兰克—瑞德源
派—纳力
单位位错
不全位错
堆垛层错
位错反应
扩展位错。
位错密度:ρv=L/V(cm/cm3);)
ρa=1/S (1/cm2)
2.纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃),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。
(111)晶面:a[10-1]/2→a[11-2 ]/6 + a[2-1-1]/6
(11-1)晶面:a[011]/2→a[112 ]/6 + a[-121]/6
试问:
(1)两个扩展位错在各自晶面上滑动时,其领先位错相遇发生位错反应,求出新位错的柏氏矢量;
•(2)用图解说明上述位错反应过程;
•(3)分析新位错的组态性质
•解答:利用空位浓度公式计算
•850℃(1123K):Cv1=
•后激冷至室温可以认为全部空位保留下来
•20℃(293K):Cv2=
•Cv1 /Cv2=
3.计算银晶体接近熔点时多少个结点上会出现一个空位(已知:银的熔点为960℃,银的空位形成能为1.10eV,1ev=)?若已知Ag的原子直径为0.289nm,问空位在晶体中的平均间距。1eV=1.602*10-19J
(G切变模量,γ层错能)
解答思路:
位错反应:a[-110]/2→a[-12-1]/6 + a[-211]/6
当两个肖克莱不全位错之间排斥力F=γ(层错能)时,位错组态处于平衡,故依据位错之间相互作用力,F=Gb1b2/2πd=γ可得。
10、在面心立方晶体中,(111)晶面和(11-1)晶面上分别形成一个扩展位错:
u+v+w=0
u+v-w=0
求得uvw比值1:-1:0
新位错的组态性质:
新位错柏氏矢量为a[110 ]/3 ,而两个位错反应后位错线只能是两个滑移面(111)与(11-1)的交线,即[1-10],
•2.同理,被a [100]的螺位错交割,则沿[100]方向形成一段位错线段,此位错线段柏氏矢量仍为b= a [001],由[100]与[001]决定的滑移面为(0-10),故为割阶
8.一个b=a[-110]/2的螺位错在(111)面上运动。若在运动过程中遇到障碍物而发生交滑移,请指出交滑移系统。
(111)面上b=a[-110]/2的螺位错运动过程中遇到障碍物而发生交滑移,理论上能在任何面上交滑移,但实际上只能在与原滑移面相交于位错线的fcc密排面(滑移面)上交滑移。
•“扭折”可以是刃型、亦可是“螺型”,可随位错线一道运动,几乎不产生阻力,且它可因位错线张力而消失
•“割阶”都是刃型位错,有滑移割阶和攀移割阶,割阶不会因位错线张力而消失,两个相互垂直螺型位错的交截造成的割节会阻碍位错运动
5.如图,某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环,并受到一均匀切应力τ。
•分析该位错环各段位错的结构类型。
7.在简单立方晶体的(100)面上有一个b= a [001]的螺位错。如果它(a)被(001)面上的b= a [010]刃位错交割,(b)被(001)面上b= a [100]的螺位错交割,试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折?
•解答:1.弯折:被b= a [010]刃位错交割,则交截部分位错沿[010]方向有一段位移(位错线段),此位错线段柏氏矢量仍为b= a [001],故决定的新的滑移面为(100),故为扭折。
故柏氏矢量为a[-110]/2的螺型位错只能在与相交于[-110]的{111}面上交滑移,利用晶体学知识可知柏氏矢量为的螺型位错能在(-1-11)面上交滑移。
9.在fcc晶体的(-111)面上,全位错的柏氏矢量有哪些?如果它们是螺型位错,能在哪些面上滑移和交滑移?
解答:如图可知。fcc晶体的(-111)[面上全位错的柏氏矢量有a[101]/2、a[110]/2和a[0-11]/2,它们是螺型位错能在原滑移面(-111)面上滑移.
6.在面心立方晶体中,把两个平行且同号的单位螺型位错从相距100nБайду номын сангаас推进到3nm时需要用多少功(已知晶体点阵常数a=0.3nm,G=7×1010Pa)?
•解答:两个平行且同号的单位螺型位错之间相互作用力为:F=τb=Gb1b2/2πr,b1=b2,所以F= Gb2/2πr
从相距100nm推进到3nm时需要功
•求各段位错线所受的力的大小及方向。
•在τ的作用下,该位错环将如何运动?
•在τ的作用下,若使此位错环在晶体中稳定不动,其最小半径应为多大?
解答:如图所示位错类型,其他部位为混合位错
各段位错线所受的力:τ1=τb,方向垂直位错线
在τ的作用下,位错环扩展
在τ的作用下,若使此位错环在晶体中稳定不动,则τ=Gb/2R,其最小半径应为R=Gb/2τ
理论上能在任何面上交滑移,但实际上在与原滑移面相交于位错线的fcc密排面(滑移面)上滑移。故柏氏矢量为a[110]/2的螺型位错只能在与相交于[110]的{111}面上交滑移,利用晶体学知识可知柏氏矢量为a[110]/2的螺型位错能在(1-11)面上交滑移。
9.面心立方晶体中,在(111)面上的单位位错a[-110]/2,在(111)面上分解为两个肖克莱不全位错,请写出该位错反应,并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出:
解答:得到Cv=e10.35
Ag为fcc,点阵常数为a=0.40857nm,
设单位体积内点阵数目为N,则N=4/a3,=?
单位体积内空位数Nv=N Cv
若空位均匀分布,间距为L,则有=?
4.割阶或扭折对原位错线运动有何影响?
解答:取决于位错线与相互作用的另外的位错的柏氏矢量关系,位错交截后产生“扭折”或“割阶”
解答:(1)位错在各自晶面上滑动时,领先位错相遇,设领先位错为(111)晶面的a[11-2 ]/6和
(11-1)晶面的a[112 ]/6发生位错反应
位错反应为:
a[11-2 ]/6+a[112 ]/6→a[110 ]/3
故新位错的柏氏矢量为a[110 ]/3
平面(111)
平面(11-1)
两个平面(h1 k1 l1)与(h2 k2 l2)相交后交线,即为晶带轴,设为<uvw>,满足hu+kv+lw=0关系,可得