计算机在材料科学中的应用习题20121126
计算机在材料科学中的应用期末考试试题
一、请总结出计算机在材料科学与工程中至少5个方面的典型应用。
1网络与资源的应用：强大的网络搜索引擎可以帮助用户快速而有效地获取相关信息，提高能工作效率，并且在网络上共享信息和资源。
2.实验方案设计、模型与数据处理。
如：正交试验设计与分析，数据回归分析）。
3.计算机辅助材料设计与工艺模拟。
如：多尺度材料设计与模拟，材料加工过程模拟仿真ABINIT THERMO-CALC，ANSYS4材料研究与生产过程中的自动检测与过程控制，这样不仅降低了操作人员劳动速度，显著地改善了产品质量，提高了加工精度，而且大幅提高了生产率。
5 .用于材料物相、微结构、物理、化学性质检测分析：6计算机在材料教育中发挥着越来越大的作用，能模拟出易于学生学生理解和接受的图表，使课堂教学形象生动，教学效果和效率提高，二 polyflow功能：POLYFLOW是采用有限元法，主要针对豁性和勃弹性的流体进行流动问题模拟的CFD 软件，其基本的程序结构如图1一12所示。
作为FLUENT的一个组件，它具有强大的解决非牛顿流体及非线性问题的能力，且具有多种流动模型，可以解决聚合物、食品、玻璃等加工过程中遇到的多种等温/非等温、二维/三维、稳态/非稳态的流动问题，可以用于聚合物的挤出、吹塑、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动、传热和化学反应问题。
特点：POLYFLOW软件具有以下特点：●主要包括几个模块：POLYFLOW；POLYDATA POLYSTAT，它们由一个主控程序POLYMAN来执行。
●具有多种多样的粘性模型、内容丰富的粘弹性材料库，这个数据库每年都在不断地进行更新。
●在模拟复杂的流变特性流体或者粘弹性流体的时候，主要具有三种模型：广义牛顿模型；屈服应力模型；粘弹性模型（拥有多种可扩展的特性）。
●所采用的变形网格、接触算法、以及网格重叠技术，保证了计算结果的准确性。
●与GAMBIT、IDEAE、PATPAN都具有数据接口，可以使用他们生成的网格，并且POLYFLOW内部嵌套GAMBIT软件。
计算机在材料科学中的应用---完整版
计算机在材料科学中的应用1 材料：是人类生产和生活水平提高的物质基础，是人类文明的重要支柱和进步的里程碑。
20世纪下半叶形成的以新材料技术为基础：信息技术、新能源技术、生物工程技术、空间技术、海洋开发技术的新技术群，更使材料科学得到发展。
2 20世纪60年代，被称为当代文明的三大支柱：A材料；B能源；C信息。
3 70年代新技术革命的主要标志指：A新型材料；B信息技术；C生物技术。
4 材料的分类：根据组成与结构：A金属材料；B无机非金属材料；C有机高分子材料；D复合材料。
根据性能特征和作用：A结构材料；B功能材料。
根据用途：A建筑材料；B能源材料；C电子材料；D耐火材料；E医用材料；F耐蚀材料。
5 材料的性质：是材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应，而这些性质终于要取决于材料的组成与结构。
材料科学与工程是研究：材料组成、结构、性能、制备工艺、使用性能以及它们之间相互关系的科学。
6 使用性能：是材料在使用状态下表现出来的行为。
7 材料的合成与制备过程的内容：A传统的冶炼、制粉、压力加工和焊接；B也包括各种新发展的真空溅射、气相沉积等新工艺。
8 材料科学飞速发展的重要原因之一：材料科学随着各种技术的更新而出现了高速发展的趋势，计算机在材料科学中的应用正是材料科学飞速发展的重要原因之一。
9 计算机在材料科学中的应用：A计算机用与新材料的设计；B材料科学研究中的计算机模拟；C材料工艺过程的优化及自动控制；D计算机用于数据和图像处理；E计算机网络在材料研究中的应用。
10材料设计：设想始于20世纪50年代，是指通过理论与计算机预报新材料的组分、结构与性能，或者是通过理论设计来“订做”具有特定性能的新材料。
按生产要求“设计”最佳的制备和加工方法。
11 材料制备技术：A急冷；B分子束外延（MBD）；C有机金属化合物气相沉积；D离子注入；E微重力制备等。
12材料设计的有效方法之一：利用计算机对真实的系统进行模拟“实验”、提供实验结果、指导新材料研究，是材料设计的有效方法之一。
计算机在材料科学中的应用复习题
计算机在材料科学中的应用复习题一、1、计算机技术的发展为数学模型的建立和求解提供了新的舞台。
2、按照人们对实体的认识过程，数学模型可以分为描述性数学模型和解释性数学模型。
3、按照模型的特征分，可以分为静态模型和动态模型，确定性模型和随机模型、离散模型和连续模型、线性模型和非线性模型等。
4、按照对模型结构了解的程度可以分为白箱模型、灰箱模型和黑箱模型。
5、目前，常用的数值分析方法大致可分为两大类：有限差分法和有限元法。
6、有限差分法的实质是以有限差分代替无限微分，以差分方程代替微分方程，以数值计算代替数学推导的过程。
将连续函数离散化，以有限的、离散的数值代替连续的函数分布。
7、将微分方程转化为差分方程实际上是以差分代替微分，以差商代替微商，以有限小量代替无限微量的近似化过程。
8、根据差分组成的不同，分为向前差分、向后差分、中心差分。
9、线性代数方程组的解法大致有两种：直接法和间接法。
适宜用计算机采用的解法是间接法。
10、常用的直接法解线性代数方程组的方法有：Gauss顺序消去法、Gauss列主元素消去法、追赶法等；常用的间接法解线性代数方程组的方法有：简单迭代法（雅可比迭代法）、Gauss －seidel迭代法、超松弛迭代法。
11、在使用有限元软件ANSYS求解问题时，建模时主要利用菜单，进行网格划分时主要是利用菜单，在查看结果时主要是在菜单下完成。
二、1、下列软件哪个属于有限元分析软件？（A）Power Builder (B)Oracle (C)ANSYS (D)Fire Work2、利用有限元软件ANSYS进行分析时划分网格主要是在哪个部分中完成的?(A)Preference (B)Preprocessor (C)Solution (D)General Postprocessor3、利用橡胶的分子结构模型来讨论橡胶的物理化学性质，此时所使用的数学模型属于下面的哪一类；（A）初等模型（B）图论模型（C）微分方程模型（D）随机模型4、下面的哪一种不属于关系型数据库管理系统（）（A）FoxBASE（B）ORCALE（C）dBASE（D）Matlab5、在用ORIGIN进行数据处理时，如果要改变坐标轴改为对数坐标应该在以下那个选卡中进行操作（）（A）Tick Labels（B）Title & Format（C）Scale（D）Minor Tick Labels6、以下那种文件格式不是目前常用的电子文献格式（）（A）PDF文件（B）CAJ文件（C）VIP文件（D）OPJ文件三、1、计算机在材料科学中的应用包括哪些？答：（1）计算机用于新材料的设计；（2）材料科学研究中的计算机模拟；（3）材料工艺过程的优化及自动控制；（4）计算机用于数据和图像处理；（5）计算机网络在材料研究中的应用。
考题-计算机在材料科学中的应用
计算机在材料科学中的应用考试试题一、填空题（每空2分，共40分）1.材料科学与工程数据库可以分为文献型和两大类，材料性能数据库属于数据库；目前，国际上的材料数据库正朝着和网络化的方向发展。
为了提高系统的开发功能，现代的数据库系统都至少包含以下三个部分：、、。
2.有限差分方法是数值计算中应用非常广泛的一种方法，是求解微分方程的主要方法之一。
其实质就是以代替无限微分、以代替微分方程、以数值计算代替数学推导的过程，从而将连续函数离散化。
3.差分方程通常是一组数量较多的线性代数方程。
一般说来，其求解方法有两种：精确法，又称直接法，即；近似法，又称间接法，即。
其中又包括松弛法与超松弛法。
4.目前，常用的数值分析方法可分为两大类：和有限元法。
有限元法程序总体上可分为三个组成部分：、、。
5.Origin在多元回归分析中，其计算结果在窗口中显示。
6.人工神经网络的基本单元是。
7.搜索引擎是互联网上搜索信息最有效、最常用的方法之一，它按照搜索的内容又可以分为引擎和搜索引擎。
8.美国专利库的检索网页提供了三种方法：、、。
二、简答题（每题10分，共30分）1、简述计算机在材料科学与工程中的应用。
2、简述Origin输入数据的几种主要方法及其操作过程。
3、简述数学建模原则和一般步骤。
三、分析论述题（每题15分，共30分）1、简述Origin软件和Excel的主要功能和用途，并根据自己操作Origin和Excel 应用软件经验，谈谈与Origin软件相比Excel有哪些独特优势。
2、根据本课程学习内容和结合自身的专业，谈谈如何利用计算机网络提高自身的专业学习和研究。
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计算机在材料科学中的应用 大作业
计算机在材料科学中的应用 大作业1、数学模型建立与分析解：（1）求平均值：79.34241241==∑==i i i y y求标准偏差：()()()()58.411)(11222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=--=∑∑∑ny y n y y n ii iiσ 检验残差73.13321.1579.3450=>=-=-σy y i 存在数据异常去掉该数据后求平均值：12.34231241==∑==i i i y y求标准偏差：()()()()30.311)(11222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=--=∑∑∑ny y n y y n ii iiσ 检验残差90.9312.912.3425=<=-=-σy y i无数据异常（2）建立数学模型的一般步骤：1、模型准备2、模型假设3、模型构成4、模型求解5、模型分析6、模型检验假设Y 与X1、X2、X3存在线性关系，建立Y 与X1、X2、X3的数学模型如下：321DX CXBXA Y +++=将原始数据输入origin 软件，求得A=37.476，B=-0.0891，C=0.0686，D=-0.778，即Y 与X1、X2、X3的数学模型如下：3210.7780.06860.089137.476X X X Y -+-=显著性检验：因为α＝0.10时，查F 分布表得临界值F 0.10(3,19)=2.40,而F=0.7810<2.40，所以回归方程不显著。
2、双层玻璃的功效讨论解：1、模型假设：○1热量的传播过程只有传导，没有对流；○2室内温度T 1和室外温度T 2保持不变，热传导过程已处于稳定状态，即沿热传导方向，单位时间通过单位面积的热量是常数； ○3玻璃材料均匀，热传导系数是常数。
2、模型建立与求解：由物理学知道，在上述假设下，热传导过程遵从下面物理规理：厚度为d 的均匀介质，两侧温度差为∆T ，则单位时间由温度高的一侧向温度低的一侧通过的热量为Q ，与∆T 成正比，与d 成反比，即Q=k ∆T/dk 为热传导系数符号说明：d:玻璃厚度 T 1:室内温度 T 2:室外温度 T a :靠近内层玻璃温度 T b :靠近外层玻璃的温度 L:玻璃之间的距离k 1:玻璃热传导系数 k 2:空气热传导系数 对中间有缝隙的双层玻璃，由热量守恒定律有穿过内层玻璃的热量=穿过中间空气层的热量=穿过外层玻璃的热量根据热传导物理定律，得消去不方便测量的T a ,T b ,有对中间无缝隙的双层玻璃,可以视为厚为2d 的单层玻璃,根据热传导物理定律，有而此式说明双层玻璃比单层玻璃保温。
计算机在材料科学中的应用例题
计算机在材料科学中的应用圆孔应力集中分析问题:一个承受单向拉伸的无限大板，在其中心位置一个校内圆孔，材料属性为弹性模量E=2×1110Pa，泊松比为0.3，拉伸载荷q=1000Pa，平板厚度t=0.1.根据平板的物理性质，该问题属于平面应力问题。
然后根据平板结构的对称性，只要分析其中的二分之一即可操作步骤1、定义工作文件名和工作标题（1）定义工作文件名：执行Utility Menu>File>Change Jobname 命令，在弹出的对话框中输入“Plate”。
选择【New log and error files】复选框，单击“Ok”按钮。
（2）定义工作标题：执行Utility Menu>File>Change Title 命令，在弹出的对话框中输入“The analysis of plate stress with small circle”,单击“OK”按钮。
（3）重新显示：执行Utility Menu>plot>Replot命令。
（4）关闭三角坐标符号：执行Utility Menu>Preprocessor>Window Controls>window optiongs命令，在弹出的对话框里，【Location of triad】下拉列表中选择“Not shown”选项，单击“Ok”按钮。
2、定义单元类型和材料属性（1）选择单元类型：执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，在弹出的对话框里单击“Add”按钮，在弹出的对话框里先后选择“Structure Solid”“Quad 8node 82”选项，单击“Ok”按钮。
（2）设置材料属性：执行Main Menu>Preprocessor>Material Props> Material Models命令，在弹出的对话框里双击列表中的“Structura\Linear\Elastic\Isotropic”选项，在弹出的对话框里，在【EX】和【PRXY】的文本框分别输入“2ell”及“0.3”.（3）保存数据：单击ANSYS Toolbar中的“Save_DB”按钮。
计算机在材料科学与工程中的应用
一、单选(共计100分,每题2.5分)1、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应回归方程的精度:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【D】2、下列选项中不是渗碳过程中涉及到的应力场有: ()A. 电磁场B. 流体场C. 浓度场D. 应力场错误:【A】3、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应所有自变量个数的影响:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【C】4、在Matlab中下列哪个函数名称是S型的正切函数: ( )A. LogsigB. TansigC. PurelinD. Mse错误:【B】5、材料科学中研究有四个要素,下列选项中不不属于四个要素的是:()A.性质与现象B.合成与加工C.资源储备D.错误:【C】6、下列选项中不属于材料基因组计划中提出的三大要素的是:()A. 计算工具B. 实验工具C. 数据库D. 创新基础结构错误:【D】7、下列选项不属于有限差分法对温度场进行模拟计算的是:()A. 对区域进行离散化,确定计算节点B. 根据模型选择合适的单元进行设定C. 建立离散方程D. 求解线性方程组错误:【B】8、在计算机控制系统中“直接数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【A】9、下列选项中不属于数据库的主要特征:()A. 数据独立性B. 数据结构化C. 数据冗余D. 数据一致性错误:【C】10、PDF卡片中的质量指标“O”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【A】11、同时具备增材､等材､减材三种制备方式的材料成型工艺是:()A. SLMB. LENSC. 铸锻铣三合一错误:【C】12、以热电偶为例,其常用的采样方式有:()A. 延时采样和查询采样B. 上采样C. 下采样D. 反卷积采样错误:【A】13、PDF卡片中的质量指标“R”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【D】14、当系统的结构性质不清楚,但有若干能表征系统规律,描述系统状态的数据可利用时,常用的数学建模方法是:()A. 猜想法B. 数据分析法C. 类比法D. 理论分析法错误:【B】15、能带的概念中,下列哪个选项是错误的?()A. 能带是指接近能级的组合B. 能带是一种近似处理C. 非周期性体系可以使用能带理论进行分析D. 电子共有化使得本来处于相同状态下的电子有了细微差异形成能带错误:【C】16、材料学中PDF卡片是用来进行()分析的()A. XPSB. 拉曼光谱C. 红外光谱D. XRD错误:【D】17、PDF卡片中的Star quality是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的18、与传统材料成型工艺相比,下列哪项不属于增材制造的优点:()A. 高度的定制性B. 独特的内部构型能力C. 快速工业开发能力D. 全面完备的零件检测标准和技术错误:【D】19、下面描述中不符合对于基于实例推理机制的专家系统的是:()A. 无需完整的知识结构模型B. 开发快C. 最优解可能具有局限性D. 精度高效果好错误:【D】20、在正交试验设计中,对于次要因素,我们应该:()A. 直接忽略B. 对比,任意选择C. 以节约方便选择并继续验证D. 取所有水平再做一次错误:【C】21、一元非线性方程可以通过以下哪种方式进行数据分析?()A. 傅里叶变换B. 转化成一元线性C. 因素替代法D. 拉格朗日方程处理错误:【B】22、下列哪个不是材料学中常用的物理场:()A. 温度场B. 流体场C. 大气场D. 浓度场错误:【C】23、下列选项不符合数学模型特点的是:()A. 数学模型要始于现实世界并终于现实世界B. 数学模型是从根据特定目的建立的数学结构C. 数学模型使用的数学工具越复杂越好D. 建模过程中要尊重现实对象的内在规律错误:【C】24、下列哪个软件采用了Kirkaldy模型对组织进行模拟:()A. Thermal-CalcB. Jmat-ProC. WORDD. SPSS错误:【B】25、对于一元线性方程的拟合,下列哪个选项可以作为拟合标准:()A. 残差和最小B. 残差绝对值和最小C. 残差平方和最小D. 残差平均值最小错误:【C】26、在正交试验设计中,对试验结果进行极差分析主要是:()A. 找到主次因素获得优水平组合B. 获得各列偏差平方和C. 获得数据自由度D. 进行F检验错误:【A】27、人工神经网络的优点不包括:()A. 自学习功能B. 高度线性相关性C. 具有联想存储功能D. 具有高速寻优化解功能错误:【B】28、下列选项中不是计算机技术特点的是:()A. 超强的计算能力B. 近乎无限的存储和分享能力C. 强大的组织与管理能力D. 对机器设备的感知和控制能力错误:【C】29、一个CAD系统通常包括DBMS,应用程序､图形系统,以及:()A. 方法库B. 思维库C. 智库D. 图库错误:【A】30、以BP神经网络为例,其神经网络结构主要有:()A. 前馈型､反馈型B. 优化型､集中型C. 拓扑型､德禄型D. 优赛德型､德斯型､麦斯路型错误:【A】31、通过一次DOE获得的试验参数是:()A. 最佳参数B. 可能是局部最优解C. 无需调整D. 可直接应用与生产错误:【B】32、在计算机控制系统中“集散数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【D】33、下列选项中属于第二类边界条件的是: ()A. T0时温度分布B. 边界温度值的函数C. 边界的热流密度函数D. 边界的换热系数和介质温度函数错误:【C】34、在进行三维温度场分析过程中,当待分析模型为圆柱体时,可以采取的方式为:()A. 直接简化为二维模型B. 采用柱坐标进行分析C. 采用直角坐标分析D. 采用球坐标进行分析错误:【B】35、某陶瓷烧结过程中需加热至1600℃并保温15小时,那么建议采用的热电偶型号是:()A. Type JB. Type BC. Type TD. Type K错误:【B】36、对于一个数学模型的分析,下列哪个选项是不需要的:()A. 应用范围分析B. 误差分析C. 统计分析D. 数据稳定性分析错误:【A】37、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标是说明所有自变量能解释Y变化的百分比:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【B】38、Matlab中下列哪个工具箱可以用来对二维非稳态热传导进行求解:()A. PDE工具箱B. CST工具箱C. FLT工具箱D. NNT工具箱错误:【A】39、以BP神经网络为例,通常人工神经网络结构包括:()A. 输入层､输出层B. 神经层､隐层､输出层C. 隐层､输出层D. 输入层､隐层､输出层错误:【D】40、在热机器启动至保温过程可以近似认为:()A. 非稳态传热过程B. 稳态传热过程C. 先稳态后非稳态传热过程D. 先非稳态后稳态传热过程错误:【D】一、单选(共计100分,每题2.5分)1、对于一元线性方程的拟合,下列哪个选项可以作为拟合标准:()A. 残差和最小B. 残差绝对值和最小C. 残差平方和最小D. 残差平均值最小错误:【C】2、在正交试验设计中,对于次要因素,我们应该:()A. 直接忽略B. 对比,任意选择C. 以节约方便选择并继续验证D. 取所有水平再做一次错误:【C】3、Matlab中下列哪个工具箱可以用来对二维非稳态热传导进行求解:()A. PDE工具箱B. CST工具箱C. FLT工具箱D. NNT工具箱错误:【A】4、下列选项不符合数学模型特点的是:()A. 数学模型要始于现实世界并终于现实世界B. 数学模型是从根据特定目的建立的数学结构C. 数学模型使用的数学工具越复杂越好D. 建模过程中要尊重现实对象的内在规律错误:【C】5、能带的概念中,下列哪个选项是错误的?()A. 能带是指接近能级的组合B. 能带是一种近似处理C. 非周期性体系可以使用能带理论进行分析D. 电子共有化使得本来处于相同状态下的电子有了细微差异形成能带错误:【C】6、当系统的结构性质不清楚,但有若干能表征系统规律,描述系统状态的数据可利用时,常用的数学建模方法是:()A. 猜想法B. 数据分析法C. 类比法D. 理论分析法错误:【B】7、以BP神经网络为例,其神经网络结构主要有:()A. 前馈型､反馈型B. 优化型､集中型C. 拓扑型､德禄型D. 优赛德型､德斯型､麦斯路型错误:【A】8、下面描述中,不符合专家系统特点的是: ()A. 专家系统是一个智能计算机系统B. 内部含有大量某领域的专家知识和经验C. 一个系统能处理所有行业的问题D. 核心是推理机的算法和数据获得错误:【C】9、人工神经网络的优点不包括:()A. 自学习功能B. 高度线性相关性C. 具有联想存储功能D. 具有高速寻优化解功能错误:【B】10、下列软件中可以用于红外光谱和拉曼光谱分析的是:()A. SPSSB. ANSYSC. OriginD. WORD错误:【C】11、下列哪个选项不是正交表的特点:()A. 正交性B. 代表性C. 综合可比性D. 离散性错误:【D】12、对于一个数学模型的分析,下列哪个选项是不需要的:()A. 应用范围分析B. 误差分析C. 统计分析D. 数据稳定性分析错误:【A】13、物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子､原子及自由电子等微观粒子的热运动进行的热量传递称为:()A. 导热B. 导电C. 扩散D. 膨胀错误:【A】14、PDF卡片中的质量指标“O”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【A】15、49. 下列选项中符合CCT图的特点的是:()A. 描述材料在等温停留过程中的组织转变B. 描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C. 描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D. 描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【B】16、PDF卡片中的质量指标“R”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【D】17、同时具备增材､等材､减材三种制备方式的材料成型工艺是:()A. SLMB. LENSC. 铸锻铣三合一D. 多维缠绕错误:【C】18、在Matlab中下列哪个函数名称是S型的正切函数: ( )A. LogsigB. TansigC. PurelinD. Mse错误:【B】19、下列选项中不属于材料基因组计划中提出的三大要素的是:()A. 计算工具B. 实验工具C. 数据库D. 创新基础结构错误:【D】20、下列选项中不属于CALPHAD方法的主要特点的是:()A. 体系热力学性质与相图热力学自洽性B. 对于磁性转变具有完整成熟的理论依据C. 可以外推和预测相图亚稳部分D. 能提供相变动力学的重要信息错误:【B】21、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标是说明所有自变量能解释Y变化的百分比:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【B】22、下列哪个软件采用了Kirkaldy模型对组织进行模拟:()A. Thermal-CalcB. Jmat-ProC. WORDD. SPSS错误:【B】23、材料学中PDF卡片是用来进行()分析的()A. XPSB. 拉曼光谱C. 红外光谱D. XRD错误:【D】24、CALPHAD方法主要由计算机技术､数据和()3个相互关联要素组成()A. 浓度B. 温度C. 模型D. 应力错误:【C】25、材料科学中研究有四个要素,下列选项中不不属于四个要素的是:()A.性质与现象B.合成与加工C.资源储备D.结构与成分错误:【C】26、在进行三维温度场分析过程中,当待分析模型为圆柱体时,可以采取的方式为:()A. 直接简化为二维模型B. 采用柱坐标进行分析C. 采用直角坐标分析D. 采用球坐标进行分析错误:【B】27、Hall-Petch公式主要是建立了下列关系中哪一个关系?A. 气体温度与压力的关系B. 玻璃生产中晶体和非晶体转变关系C. 晶粒直径与低碳钢屈服点的关系D. 水泥成分与凝固放热关系错误:【C】28、一元非线性方程可以通过以下哪种方式进行数据分析?()A. 傅里叶变换B. 转化成一元线性C. 因素替代法D. 拉格朗日方程处理错误:【B】29、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应所有自变量与Y之间的线性相关程度:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【A】30、下列选项中符合TTT图的特点的是:()A. 描述材料在等温停留过程中的组织转变B. 描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C. 描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D. 描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【A】31、一个CAD系统通常包括DBMS,应用程序､图形系统,以及:()A. 方法库B. 思维库C. 智库D. 图库错误:【A】32、下列选项中属于第二类边界条件的是: ()A. T0时温度分布B. 边界温度值的函数C. 边界的热流密度函数D. 边界的换热系数和介质温度函数错误:【C】33、下列选项中不属于材料学中应力场的有:()A. 位错应力场B. 相变应力场C. 构造应力场D. 焊接应力场错误:【C】34、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应回归方程的精度:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【D】35、与传统材料成型工艺相比,下列哪项不属于增材制造的优点:()A. 高度的定制性B. 独特的内部构型能力C. 快速工业开发能力D. 全面完备的零件检测标准和技术错误:【D】36、在计算机控制系统中“监督数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【C】37、在正交试验设计中,对试验结果进行极差分析主要是:()A. 找到主次因素获得优水平组合B. 获得各列偏差平方和C. 获得数据自由度D. 进行F检验错误:【A】38、下列选项中不是计算机技术特点的是:()A. 超强的计算能力B. 近乎无限的存储和分享能力C. 强大的组织与管理能力D. 对机器设备的感知和控制能力错误:【C】39、下列哪个不是材料学中常用的物理场:()A. 温度场B. 流体场C. 大气场D. 浓度场错误:【C】40、下列选项中不属于数据库3级结构的是:()A. 外部级B. 内部级C. 概念级D. 空白级错误:【D】一、单选(共计100分,每题2.5分)1、材料科学中研究有四个要素,下列选项中不不属于四个要素的是:()A.性质与现象B.合成与加工C.资源储备D.结构与成分错误:【C】2、下列哪个软件采用了Kirkaldy模型对组织进行模拟:()A. Thermal-CalcB. Jmat-ProC. WORDD. SPSS错误:【B】3、在进行三维温度场分析过程中,当待分析模型为圆柱体时,可以采取的方式为:()A. 直接简化为二维模型B. 采用柱坐标进行分析C. 采用直角坐标分析D. 采用球坐标进行分析错误:【B】4、对于一元线性方程的拟合,下列哪个选项可以作为拟合标准:()A. 残差和最小B. 残差绝对值和最小C. 残差平方和最小D. 残差平均值最小错误:【C】5、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应回归方程的精度:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【D】6、PDF卡片中的质量指标“O”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【A】7、以BP神经网络为例,其神经网络结构主要有:()A. 前馈型､反馈型B. 优化型､集中型C. 拓扑型､德禄型D. 优赛德型､德斯型､麦斯路型错误:【A】8、PDF卡片中的Star quality是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【B】9、在计算机控制系统中“直接数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【A】10、一元非线性方程可以通过以下哪种方式进行数据分析?()A. 傅里叶变换B. 转化成一元线性C. 因素替代法D. 拉格朗日方程处理错误:【B】11、同时具备增材､等材､减材三种制备方式的材料成型工艺是:()A. SLMB. LENSC. 铸锻铣三合一D. 多维缠绕错误:【C】12、当系统的结构性质不清楚,但有若干能表征系统规律,描述系统状态的数据可利用时,常用的数学建模方法是:()A. 猜想法B. 数据分析法C. 类比法D. 理论分析法错误:【B】13、下列选项中不是计算机技术特点的是:()A. 超强的计算能力B. 近乎无限的存储和分享能力C. 强大的组织与管理能力D. 对机器设备的感知和控制能力错误:【C】14、与传统材料成型工艺相比,下列哪项不属于增材制造的优点:()A. 高度的定制性B. 独特的内部构型能力C. 快速工业开发能力D. 全面完备的零件检测标准和技术错误:【D】15、对于一个数学模型的分析,下列哪个选项是不需要的:()A. 应用范围分析C. 统计分析D. 数据稳定性分析错误:【A】16、下列选项中不属于数据库的主要特征:()A. 数据独立性B. 数据结构化C. 数据冗余D. 数据一致性错误:【C】17、下列哪个不是材料学中常用的物理场:()A. 温度场B. 流体场C. 大气场D. 浓度场错误:【C】18、下列选项不属于有限差分法对温度场进行模拟计算的是:()A. 对区域进行离散化,确定计算节点B. 根据模型选择合适的单元进行设定C. 建立离散方程D. 求解线性方程组错误:【B】19、下列选项中不属于材料学中应力场的有:()A. 位错应力场B. 相变应力场C. 构造应力场D. 焊接应力场错误:【C】20、以BP神经网络为例,通常人工神经网络结构包括:()A. 输入层､输出层B. 神经层､隐层､输出层C. 隐层､输出层D. 输入层､隐层､输出层错误:【D】21、下列不属于材料科学与工程研究内容的是:()A. 市场价格B. 组成结构C. 性能错误:【A】22、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应所有自变量与Y之间的线性相关程度:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【A】23、下列选项不符合数学模型特点的是:()A. 数学模型要始于现实世界并终于现实世界B. 数学模型是从根据特定目的建立的数学结构C. 数学模型使用的数学工具越复杂越好D. 建模过程中要尊重现实对象的内在规律错误:【C】24、下列选项中不属于材料基因组计划中提出的三大要素的是:()A. 计算工具B. 实验工具C. 数据库D. 创新基础结构错误:【D】25、PDF卡片中的质量指标“R”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【D】26、Hall-Petch公式主要是建立了下列关系中哪一个关系?A. 气体温度与压力的关系B. 玻璃生产中晶体和非晶体转变关系C. 晶粒直径与低碳钢屈服点的关系D. 水泥成分与凝固放热关系错误:【C】27、下列选项中符合TTT图的特点的是:()A. 描述材料在等温停留过程中的组织转变B. 描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C. 描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D. 描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【A】28、在Matlab中下列哪个函数名称是基于梯度下降法的学习函数: ()A. NewcfB. PurelinC. MseregD. Learngd错误:【D】29、下列选项中不属于数据库3级结构的是:()A. 外部级B. 内部级C. 概念级D. 空白级错误:【D】30、某陶瓷烧结过程中需加热至1600℃并保温15小时,那么建议采用的热电偶型号是:()A. Type JB. Type BC. Type TD. Type K错误:【B】31、在计算机控制系统中“集散数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【D】32、材料学中PDF卡片是用来进行()分析的()A. XPSB. 拉曼光谱C. 红外光谱D. XRD错误:【D】33、在正交试验设计中,对于次要因素,我们应该:()A. 直接忽略B. 对比,任意选择C. 以节约方便选择并继续验证D. 取所有水平再做一次错误:【C】34、在Matlab中下列哪个函数名称是S型的正切函数: ( )A. LogsigB. TansigC. PurelinD. Mse错误:【B】35、在正交试验设计中,对试验结果进行极差分析主要是:()A. 找到主次因素获得优水平组合B. 获得各列偏差平方和C. 获得数据自由度D. 进行F检验错误:【A】36、能带的概念中,下列哪个选项是错误的?()A. 能带是指接近能级的组合B. 能带是一种近似处理C. 非周期性体系可以使用能带理论进行分析D. 电子共有化使得本来处于相同状态下的电子有了细微差异形成能带错误:【C】37、人工神经网络的优点不包括:()A. 自学习功能B. 高度线性相关性C. 具有联想存储功能D. 具有高速寻优化解功能错误:【B】38、CALPHAD方法主要由计算机技术､数据和()3个相互关联要素组成()A. 浓度B. 温度C. 模型D. 应力错误:【C】39、下列哪个选项不是正交表的特点:()A. 正交性B. 代表性C. 综合可比性D. 离散性错误:【D】40、49. 下列选项中符合CCT图的特点的是:()A. 描述材料在等温停留过程中的组织转变B. 描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C. 描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D. 描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【B】一、单选(共计100分,每题2.5分)1、CALPHAD方法主要由计算机技术､数据和()3个相互关联要素组成()A. 浓度B. 温度C. 模型D. 应力错误:【C】2、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应所有自变量个数的影响:()A. 复相关系数B. 决定系数C. 校正决定系数D. 残差标准差错误:【C】3、Johnson-Mehl-Avrami公式主要是用于描述:()A. 材料机械性能与温度的关系B. 材料晶体结构C. 非晶材料转变过程D. 再结晶动力学错误:【D】4、下列选项不符合数学模型特点的是:()A. 数学模型要始于现实世界并终于现实世界B. 数学模型是从根据特定目的建立的数学结构C. 数学模型使用的数学工具越复杂越好D. 建模过程中要尊重现实对象的内在规律错误:【C】5、某陶瓷烧结过程中需加热至1600℃并保温15小时,那么建议采用的热电偶型号是:()A. Type JB. Type BC. Type TD. Type K错误:【B】6、在计算机控制系统中“直接数字控制系统”的缩写是?()A. DDCB. SSCC. SCCD. DCS错误:【A】7、下列不属于材料科学与工程研究内容的是:()A. 市场价格B. 组成结构C. 性能D. 制备工艺错误:【A】8、Matlab中下列哪个工具箱可以用来对二维非稳态热传导进行求解:()A. PDE工具箱B. CST工具箱C. FLT工具箱D. NNT工具箱错误:【A】9、一个CAD系统通常包括DBMS,应用程序､图形系统,以及:()A. 方法库B. 思维库C. 智库D. 图库错误:【A】10、下列选项中属于第二类边界条件的是: ()A. T0时温度分布B. 边界温度值的函数C. 边界的热流密度函数D. 边界的换热系数和介质温度函数错误:【C】11、下列哪个选项不是正交表的特点:()A. 正交性B. 代表性C. 综合可比性D. 离散性错误:【D】12、PDF卡片中的质量指标“R”是指()A. 该卡片的数据质量较低B. 该卡片的数据质量较为可靠C. 该卡片的数据质量是计算出来的D. 该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【D】13、49. 下列选项中符合CCT图的特点的是:()A. 描述材料在等温停留过程中的组织转变B. 描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C. 描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D. 描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【B】14、能带的概念中,下列哪个选项是错误的?()A. 能带是指接近能级的组合B. 能带是一种近似处理C. 非周期性体系可以使用能带理论进行分析D. 电子共有化使得本来处于相同状态下的电子有了细微差异形成能带错误:【C】15、下列选项中不属于材料学中应力场的有:()A. 位错应力场B. 相变应力场C. 构造应力场D. 焊接应力场错误:【C】16、下列软件中可以用于红外光谱和拉曼光谱分析的是:()A. SPSSB. ANSYSC. OriginD. WORD错误:【C】17、以热电偶为例,其常用的采样方式有:()A. 延时采样和查询采样B. 上采样C. 下采样D. 反卷积采样错误:【A】18、在Matlab中下列哪个函数名称是S型的正切函数: ( )A. LogsigB. TansigC. PurelinD. Mse错误:【B】19、以BP神经网络为例,其神经网络结构主要有:()A. 前馈型､反馈型B. 优化型､集中型C. 拓扑型､德禄型D. 优赛德型､德斯型､麦斯路型错误:【A】20、下面描述中不符合对于基于实例推理机制的专家系统的是:()A. 无需完整的知识结构模型B. 开发快C. 最优解可能具有局限性D. 精度高效果好错误:【D】21、通过一次DOE获得的试验参数是:()A. 最佳参数B. 可能是局部最优解C. 无需调整D. 可直接应用与生产错误:【B】22、在热机器启动至保温过程可以近似认为:()A. 非稳态传热过程B. 稳态传热过程C. 先稳态后非稳态传热过程D. 先非稳态后稳态传热过程错误:【D】23、与传统材料成型工艺相比,下列哪项不属于增材制造的优点:()A. 高度的定制性B. 独特的内部构型能力C. 快速工业开发能力D. 全面完备的零件检测标准和技术错误:【D】24、在正交试验设计中,对于次要因素,我们应该:()A. 直接忽略B. 对比,任意选择C. 以节约方便选择并继续验证D. 取所有水平再做一次错误:【C】25、下列哪个软件采用了Kirkaldy模型对组织进行模拟:()A. Thermal-CalcB. Jmat-Pro。
计算机在材料科学与工程中的应用(专科)
正确答案：6、8、边界条件是指物体表面或边界与周围环境的热交换情况，通常有三类重要的边界条件。
第一类边界条件指物体边界上的温度分布函数已知；第二类边界条件是指边界上的热流密度已知；第三类边界条件，又称为对流边界条件，是指物体与其周围环境介质间的对流换热系数h和介质的温度T f已知。
二、单选( 每题参考分值2.5分)11、下列哪个软件采用了Kirkaldy模型对组织进行模拟:()A.Thermal-CalcB.Jmat-ProC.WORDD.SPSS错误:【B】12、材料科学中研究有四个要素,下列选项中不不属于四个要素的是:()A.性质与现象B.合成与加工C.资源储备D.结构与成分错误:【C】13、通过一次DOE获得的试验参数是:()A.最佳参数B.可能是局部最优解C.无需调整D.可直接应用与生产错误:【B】14、PDF卡片中的质量指标“R”是指()A.该卡片的数据质量较低B.该卡片的数据质量较为可靠C.该卡片的数据质量是计算出来的D.该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【D】15、CALPHAD方法主要由计算机技术､数据和()3个相互关联要素组成()A.B.温度C.模型D.应力错误:【C】16、PDF卡片中的Star quality是指()A.该卡片的数据质量较低B.该卡片的数据质量较为可靠C.该卡片的数据质量是计算出来的D.该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【B】17、在计算机控制系统中“监督数字控制系统”的缩写是?()A.DDCB.C.SCCD.DCS错误:【C】18、在正交试验设计中,对试验结果进行极差分析主要是:()A.找到主次因素获得优水平组合B.获得各列偏差平方和C.获得数据自由度D.进行F检验错误:【A】19、Matlab中下列哪个工具箱可以用来对二维非稳态热传导进行求解:()A.PDE工具箱B.CST工具箱C.FLT工具箱D.NNT工具箱错误:【A】20、以热电偶为例,其常用的采样方式有:()A.延时采样和查询采样B.上采样C.下采样D.反卷积采样错误:【A】21、材料学中PDF卡片是用来进行()分析的()A.XPSB.拉曼光谱C.红外光谱D.XRD错误:【D】22、在计算机控制系统中“直接数字控制系统”的缩写是?()A.DDCB.SSCC.SCCD.DCS错误:【A】23、下列选项中不是渗碳过程中涉及到的应力场有: ()A.电磁场B.流体场C.浓度场D.应力场错误:【A】24、PDF卡片中的质量指标“O”是指()A.该卡片的数据质量较低B.该卡片的数据质量较为可靠C.该卡片的数据质量是计算出来的D.该卡片的数据是通过全谱拟合出来的错误:【A】25、下面描述中不符合对于基于实例推理机制的专家系统的是:()A.无需完整的知识结构模型B.开发快C.最优解可能具有局限性D.精度高效果好错误:【D】26、一元非线性方程可以通过以下哪种方式进行数据分析?()A.傅里叶变换B.转化成一元线性C.因素替代法D.拉格朗日方程处理错误:【B】27、人工神经网络的优点不包括:()A.自学习功能B.高度线性相关性C.具有联想存储功能D.具有高速寻优化解功能错误:【B】28、对于一个数学模型的分析,下列哪个选项是不需要的:()A.应用范围分析B.误差分析C.统计分析D.数据稳定性分析错误:【A】29、下列选项不属于有限差分法对温度场进行模拟计算的是:()A.对区域进行离散化,确定计算节点B.根据模型选择合适的单元进行设定C.建立离散方程D.求解线性方程组错误:【B】30、Johnson-Mehl-Avrami公式主要是用于描述:()A.材料机械性能与温度的关系B.材料晶体结构C.非晶材料转变过程D.再结晶动力学错误:【D】31、下列不属于材料科学与工程研究内容的是:()A.市场价格B.组成结构C.性能D.制备工艺错误:【A】32、某反应中选用3个因素每个因素选用2水平进行试验设计,那么该以下采用哪个正交表呢?()A.L4(23)B.L16(45)C.L8(27)D.L12(211)错误:【A】33、某陶瓷烧结过程中需加热至1600℃并保温15小时,那么建议采用的热电偶型号是:()A.Type JB.Type BC.Type TD.Type K错误:【B】34、在Matlab中下列哪个函数名称是基于梯度下降法的学习函数: ()A.NewcfB.PurelinC.MseregD.Learngd错误:【D】35、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应所有自变量与Y之间的线性相关程度:()A.复相关系数B.决定系数C.校正决定系数D.残差标准差错误:【A】36、49. 下列选项中符合CCT图的特点的是:()A.描述材料在等温停留过程中的组织转变B.描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C.描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D.描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【B】37、下列哪个不是材料学中常用的物理场:()A.B.流体场C.大气场D.浓度场错误:【C】38、下列选项中符合TTT图的特点的是:()A.描述材料在等温停留过程中的组织转变B.描述材料在不同冷却速度下的连续冷却过程中的组织转变C.描述材料在不同冷却速度下等非连续冷却过程中的组织转变D.描述材料受电磁场影响的升温过程错误:【A】39、下列选项中不属于材料基因组计划中提出的三大要素的是:()A.计算工具B.C.数据库D.创新基础结构错误:【D】40、在热机器启动至保温过程可以近似认为:()A.非稳态传热过程B.稳态传热过程C.先稳态后非稳态传热过程D.先非稳态后稳态传热过程错误:【D】41、同时具备增材､等材､减材三种制备方式的材料成型工艺是:()A.SLMB.LENSC.铸锻铣三合一D.多维缠绕错误:【C】42、以BP神经网络为例,其神经网络结构主要有:()A.前馈型､反馈型B.优化型､集中型C.拓扑型､德禄型D.优赛德型､德斯型､麦斯路型错误:【A】43、在实际冷却过程中,组织转变量与()成线性关系()A.温度和时间B.时间和冷却速率C.时间的对数和冷却速率D.温度和时间的对数错误:【D】44、一个CAD系统通常包括DBMS,应用程序､图形系统,以及:()A.方法库B.思维库C.智库D.图库错误:【A】45、下面描述中,不符合专家系统特点的是: ()A.专家系统是一个智能计算机系统B.内部含有大量某领域的专家知识和经验C.一个系统能处理所有行业的问题D.核心是推理机的算法和数据获得错误:【C】46、下列软件中可以用于红外光谱和拉曼光谱分析的是:()A.SPSSB.ANSYSC.OriginD.WORD错误:【C】47、能带的概念中,下列哪个选项是错误的?()A.能带是指接近能级的组合B.能带是一种近似处理C.非周期性体系可以使用能带理论进行分析D.电子共有化使得本来处于相同状态下的电子有了细微差异形成能带错误:【C】48、对于多元线性方程拟合,下列哪个评价指标能反应回归方程的精度:()A.复相关系数B.决定系数C.校正决定系数D.残差标准差错误:【D】49、与传统材料成型工艺相比,下列哪项不属于增材制造的优点:()A.高度的定制性B.独特的内部构型能力C.快速工业开发能力D.全面完备的零件检测标准和技术错误:【D】50、下列选项中不是计算机技术特点的是:()A.超强的计算能力B.近乎无限的存储和分享能力C.强大的组织与管理能力D.对机器设备的感知和控制能力错误:【C】。
计算机在材料科学中的应用模拟题
计算机在材料科学中地应用复习题问答题、计算机在材料科学中地应用包括哪些？、写出节点处以向前差分表示地一阶差分和二阶差分.、写出节点处以向后差分表示地一阶差分和二阶差分.、写出节点处以中心差分表示地一阶差分和二阶差分.、有限元法程序总体可分为哪三个组成部分？、数据库管理系统有哪三种？、神经网络地学习方式分为哪两种？、人工神经网络地特点和优越性表现在那几个方面？、数据库数据主要特征包括哪些？、什么是专家系统？、简述专家系统地工作过程、什么是人工神经网络？画出经典人工神经网络地经典形式.、人工神经网络地结构形式有哪些？画出结构示意图.、专家系统有哪些类型？、什么是数据库管理系统？数据库管理系统至少包括哪三个部分？、在计算机控制系统中，什么是可靠性？衡量可靠性地指标是什么？、在计算机控制系统中，什么是可维护性？、在计算机控制系统中，硬件系统地五大组成部分是什么？、什么是传感器？、举出至少个可以通过教育网进行检索地全文数据库？、材料研究中地一般数学建模过程和步骤有哪些？、常用地数学模型建立有几种方法？、简述有限差分法地数学思想和解题步骤.、简述有限元法地数学思想和解题步、骤.、简述软件主要包括三个部分地名称和各部分地功能.简述数据库地构成和主要特征.、画出加热炉计算机控制系统地框图，并做简要地说明.、简述计算机在材料成分检测中起到哪些作用？、简单描述计算机在组织结构分析中地具体作用.、简述软件地主要功能.、简述数学模型地概念及分类.、常用地数值分析方法大致可以分为哪两大类？、差分方程地求解方法有几种？各有什么优缺点？、计算机控制系统地主要特点和基本要求体现在哪几个方面？、计算机在材料加工中地应用有哪几个方面？填空题、根据差分组成地不同，分为、、、；、线性代数方程组地解法大致有、两种，适宜用计算机采用地解法是；资料个人收集整理，勿做商业用途、常用地直接法解线性代数方程组地方法有、、等；常用地间接法解线性代数方程组地方法有、、.资料个人收集整理，勿做商业用途、在使用有限元求解问题时，建模时主要利用菜单，进行网格划分时主要是利用菜单，在查看结果时主要是在菜单下完成.资料个人收集整理，勿做商业用途、按照人们对实体地认识过程，数学模型可以分为、；、按照模型地特征分，可以分为、、、、、、、等.资料个人收集整理，勿做商业用途、按照对模型结构地了解程度可以分为、、、；、目前，常用地数值分析方法大致可以分为两大类：、；、数据库管理系统可以分为、、三种.、神经网络地学习方式分为、两种方式；、人工神经网络地处理单元是分布地.、网络是由、、构成地前馈网络.、神经网络中，是向前传播地，而是反向传播地.、数据库管理系统通常由、、三部分组成；、系统地知识库由、、组成；、人工神经网络采用地传递函数有、、.、网络地学习过程主要由、、、四个部分组成.资料个人收集整理，勿做商业用途、生产过程控制系统地发展包括、、.、按控制目地和控制方式分，计算机控制系统可分为、、、；资料个人收集整理，勿做商业用途、最基本地，工业上用地最普遍地是、、三种调节规律.资料个人收集整理，勿做商业用途、在计算机控制系统中，过程通道主要完成和工作.过程通道包括通道、通道、通道、通道；资料个人收集整理，勿做商业用途、是指专用于专利情报检索地数据库；、应用于生产过程控制地计算机系统一般是一个实时控制系统，实时控制包括、、；资料个人收集整理，勿做商业用途、计算机工业控制系统包括、.其中硬件系统是由、、、、五部分组成；资料个人收集整理，勿做商业用途、在计算机控制系统中，计算机能够接受和发出地是由表示地，而被控工业对象采集和直接作用于被控对象地信号为；资料个人收集整理，勿做商业用途、能够读取地文件格式有、、，工程文件地尾缀为，文件地尾缀为；资料个人收集整理，勿做商业用途、计算机控制系统地输入部分包括、、等、输出部分包括、、等.资料个人收集整理，勿做商业用途三、选择题、下列软件哪个属于有限元分析软件？（) () () () 资料个人收集整理，勿做商业用途、利用有限元软件进行分析时划分网格主要是在哪个部分中完成地？（) () () () 资料个人收集整理，勿做商业用途、利用橡胶地分子结构模型来讨论橡胶地物理化学性质，此时所使用地数学模型属于下面哪一类？（)初等模型 ()图论模型 ()微分方程模型 ()随机模型、下面地哪一种不属于关系型数据库管理系统？（) () () ()、在用进行数据处理时，如果要改变坐标轴为对数坐标应该在以下哪个选卡中进行操作？（) () () () 资料个人收集整理，勿做商业用途、以下哪种文件格式不是目前常用地电子文献格式？（) 文件 () 文件 () 文件 () 文件、数据库数据主要特征不包括（）（)数据共享 ()数据独立性 ()减少数据冗余 ()数据地及时性、下图为哪类神经网络？（)单层前向网络 ()多层前向网络 ()反馈网络 ()随机神经网络、应用于生产过程控制地计算机系统一般是一个实时控制系统，其中能够通过工业自动化仪表对被控对象被控参数地瞬间值进行检测并转换成统一地信号，然后将此模拟量通过外围设备转换为计算机能够识别、接受地数字量送入计算机主机地是（）资料个人收集整理，勿做商业用途（)实时检测 ()实时决策 ()实时控制 ()以上三者都不是、计算机工业控制系统地组成包括（）（)硬件系统和软件系统 ()微型计算机、外部设备、外围设备、工业自动化仪表和被控工业对象 ()人工控制系统和常规仪表控制系统 ()计算机控制系统资料个人收集整理，勿做商业用途、生产过程控制系统地发展顺序为（）（)常规仪表控制系统、计算机控制系统、人工控制系统（)人工控制系统、常规仪表控制系统、计算机控制系统（)计算机控制系统、常规仪表控制系统、人工控制系统（)原始生产过程控制系统、人工控制系统、常规仪表控制系统、计算机控制系统最基本地，工业上用地最普遍地调节规律是( )（)比例 ()积分 ()微分 ()比例、积分、微分在软件中进行多项式拟合地命令是（）（) () () () 资料个人收集整理，勿做商业用途、在计算机控制系统地发展过程中，主要通过人地感官对被控对象地工艺参数进行检测，然后经过人地大脑对偏离程度作出判断，并根据经验作出决策，再由人去执行、调节地生产过程控制系统是（）资料个人收集整理，勿做商业用途（)常规仪表控制系统 ()计算机控制系统 ()人工控制系统 () 以上三种都是、其中“调节器输出与偏差存在地时间有关，只有偏差存在，输出就会随时间不断增长，直到偏差消除，调节器地输出才不再变化”是哪种调节规律地特点（）资料个人收集整理，勿做商业用途（)比例 ()积分 ()微分 ()三种调节规律都有该特点。
计算机在材料科学中的应用模拟题
一、问答题1、计算机在材料科学中的应用包括哪些？2、写出i节点处以向前差分表示的一阶差分和二阶差分。
3、写出i节点处以向后差分表示的一阶差分和二阶差分。
4、写出i节点处以中心差分表示的一阶差分和二阶差分。
5、有限元法程序总体可分为哪三个组成部分？6、数据库管理系统有哪三种？7、神经网络的学习方式分为哪两种？8、人工神经网络的特点和优越性表现在那几个方面？9、数据库数据主要特征包括哪些？10、什么是专家系统？11、简述专家系统的工作过程12、什么是人工神经网络？画出经典人工神经网络的经典形式。
13、人工神经网络的结构形式有哪些？画出结构示意图。
14、专家系统有哪些类型？15、什么是数据库管理系统？数据库管理系统至少包括哪三个部分？16、在计算机控制系统中，什么是可靠性？衡量可靠性的指标是什么？17、在计算机控制系统中，什么是可维护性？18、在计算机控制系统中，硬件系统的五大组成部分是什么？19、什么是传感器？20、举出至少5个可以通过教育网进行检索的全文数据库？21、材料研究中的一般数学建模过程和步骤有哪些？22、常用的数学模型建立有几种方法？23、简述有限差分法的数学思想和解题步骤。
24、简述有限元法的数学思想和解题步、骤。
25、简述Ansys软件主要包括三个部分的名称和各部分的功能。
26 简述数据库的构成和主要特征。
27、画出加热炉计算机控制系统的框图，并做简要的说明。
28、简述计算机在材料成分检测中起到哪些作用？29、简单描述计算机在组织结构分析中的具体作用。
30、简述origin软件的主要功能。
31、简述数学模型的概念及分类。
32、常用的数值分析方法大致可以分为哪两大类？33、差分方程的求解方法有几种？各有什么优缺点？34、计算机控制系统的主要特点和基本要求体现在哪几个方面？35、计算机在材料加工中的应用有哪几个方面？。
计算机在材料科学中的应用简答题
计算机在材料科学中的应用材料科学：以材料的组成、结构、性能、制备工艺和使用性能以及它们之间相互关系为研究对象的一门科学;这也是材料研究者的共同使命;材料科学的四个要素包括：成分、组织、性能、合成/制备; 计算机在材料科学中的应用领域：1.计算机用于新材料的设计2.材料科学研究中的计算机模拟3 材料与工艺过程的优化及自动控制4 计算机用于数据和图像处理 5 计算机网络在材料研究中的应用特定性能的新材料,按生产要求设计最佳的制备和加工方法;主要是利用人工智能、模式识别、计算机模拟、知识库和数据库等技术, 使人们能将物理、化学理论和大批杂乱的实验资料沟通起来, 用归纳和演绎相结合的方式对新材料的研制作出决策, 为材料设计的实施提供行之有效的技术和方法;之一;材料设计中的计算机模拟对象遍及从材料研制到使用的过程,包括合成、结构、性能制备和使用等;计算机模拟是一种根据实际体系在计算机上进行的模拟实验;通过将模拟结果与实际体系的实验数据进行比较, 可以检验模型的准确性, 也可以检验出模型导出的解析理论所作的简化近似是否成功,还可为现实模型和实验室中无法实现的探索模型做详细的预测并提供方法;优点：在某些情况下,计算机模拟可以部分地代替实验;计算机模拟对于理论的发展也有重要的意义;1.简述建立数学模型的基本步骤;常用的数学模型建立有几种方法;答：建立数学模型的基本步骤：⑴建模准备——是确定建模课题的过程,就是要了解问题的实际背景,明确建模的目的;深入生产和科研实际以及社会生活实际,掌握与课题有关的第一手资料,汇集与课题有关的信息和数据,弄清问题的实际背景和建模的目的,进行建模筹划;⑵建模假设——建模假设就是根据建模的目的对原型进行适当的抽象、简化,把那些反映问题本质属性的形态、量及其关系抽象出来,简化掉那些非本质的因素、使之摆脱原来的具体复杂形态,形成对建模有用的信息资源和前提条件;对原型的抽象、简化不是无条件的,必须按照假设的合理性原则：①目的性原则；②真实性原则；③简明性原则；④全面性原则;⑶构造模型——在建模假设的基础上,进一步分析建模假设的内容,首先区分常量、变量、已知量、未知量,然后查明各种量所处的地位、作用和他们之间的关系,选择恰当的数学工具和构造模型的方法对其进行表征,构造出刻画实际问题的模型;⑷模型求解——构造数学模型之后,根据已知条件和数据,分析模型的特征和模型的结构特点,设计或选择求解模型的数学方法和算法,然后编写计算机程序或运用与算法相适应的软件包,并借助计算机完成对模型的求解;⑸模型分析——根据建模的目的要求,对建模求解的数字结果,或进行稳定性分析,或进行系统参数的灵敏度分析,或进行误差分析等;通过分析,如果不符合要求就修改或增减建模假设条件,重新建模,直到符合要求;如果通过分析符合要求,还可以对模型进行评价、优化、预测等方面的分析和探讨;⑹模型检验——模型分析符合要求后,还必须回到客观实际中去对模型进行检验,看是否符合客观实际,若不符合,就修改或增减假设条件,重新建模,循环往复,不断完善,直到获得满意的结果;⑺模型应用——模型应用是数学建模的宗旨,也是对建模的最客观、最公正的检验;一个成功的数学建模,必须根据建模的目的,将其用于分析、研究和解决实际问题,充分发挥数学建模在生产和科研中的特殊作用;常用的数学建模方法：1理论分析法;2模拟方法;3类比分析法;4数据分析法;2、最小二乘法的原理;求系统回归方程的方法;解：最小二乘法又称最小平方法是一种数学优化技术;它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配;利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据,并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小;最小二乘法还可用于曲线拟合;其他一些优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘法来表达;求一条通过或接近一组数据点的曲线,这一过程叫数据拟合,而表示曲线的数学式称为回归方程;求系统回归方程的一般方法如下：设有一未知系统,以测得该系统有 n个输入-输出数据点为x i ,y i i=1,2,…,n现寻求其函数关系y=fx或Fx,y=0无论x,y为什么函数关系,假设用以多项式y^=b0 +b1 x+b2 x2+…b m x m作为对输出观测量y的估计用y^表示;若能确定其阶数及系数b0 、b1 、b2 …,b m,所得到的就是回归方程——数学建模;各项系数即回归系数;当输入为x i,输出为y i时,多项式拟合曲线相应于的估计值为y i^=b0 +b1 x i+b2 x i2+…b m x i m i=1, 2, …,n现在要使多项式估计与观测值的差的平方和Q=∑y i^-y i2为最小,这就是最小二乘法,令ΔQ/Δb j=0 j=1, 2, …,m得到下列正规方程组ΔQ/Δb1=2∑b0 +b1 x i+b2 x i2+…b m x i m - y i x i =0ΔQ/Δb2= 2∑b0 +b1 x i+b2 x i2+…b m x i m - y i x i2=0┆ΔQ/Δb M= 2∑b0 +b1 x i+b2 x i2+…b m x i m - y i x i m =0一般数据点个数n大于多项式阶数m,m取决于残差的大小,这样,从上式可求出回归系数b0,b1,…b m,从而建立回归方程数据模型;3.请简述差分法的数学思想和解题目步骤;答：差分法的数学思想：将求解域划分为差分网络,用有限网格节点代替连续的求解域;有限差分法通过Taylor技术展开等方法,把控制方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行疏散,从而建立以网格节点上的值为未知数的方程组;有限差分法的主要解题步骤：1建立微分方程;2构建差分格式;3求解差分方程;4精度分析和检验;4有限元分析的基本原理;答：一、是把连续的几何机构离散成有限个单元,并在每一个单元中设定有限个节点；二、根据几何机构离散思想而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体,同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律；三、建立用于求解节点未知量的有限元方程组,再将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题;四、求解得到节点值,再通过设定的插值函数确定单元上以至个集合体上的场函数;然后对每个单元选取适当的插值函数,使得该函数在子域内部、在子域分界面上以及子域与外界面上都满足一定的条件;五、单元组合体在已知外载荷作用下处于平衡状态时,列出一系列以节点、位移为未知量的线性方程组,利用计算机解出节点位移后,再用与模型相关公式,计算出各单元上产生的微小变化,当各单元小到一定程度,那么它就代表连续体各处的真实情况;❖有限单元法的基本思想就是把一个连续体人为的分割成有限个单元,即把一个结构看成由若干通过结点相连的单元组成的整体,先进行单元分析,然后再把这些单元组合起来代表原来的结构;这种先化整为零、再积零为整的方法就叫有限元法;从数学的角度来看,有限元法是将一个偏微分方程化成一个代数方程组,利用计算机求解;由于有限元法是采用矩阵算法,借助计算机这个工具可以快速的算出结果;6..请简述有限元法的数学思想和解题目步骤;答：有限元法的数学思想：把连续的几何结构离散成有限个单元,并在每个单元中设定有限个节点,运用变分原理和加权余量法等数学基础解得节点值,进而得到整个集合体的场函数;有限元法的解题步骤:1建立求解域并将其离散化为有限单元;2假设代表单元解的近似连续函数;3建立单元方程;4构造单元整体刚度矩阵;5施加边界条件,初始条件和荷载;6求解线性或非线性的微分方程组,得到节点求解结果及其他重要信息;1.建模阶段建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型——有限元模型,从而为有限元数值计算提供必要的输入数据;有限元建模的中心任务是结构离散,即划分网格;但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等;2.计算阶段计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算;由于这一步运算量非常大,所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成;3.后处理阶段它的任务是对计算输出的结果进行必要的处理,并按一定方式显示或打印出来,以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估,并作为相应的改进或优化,这是进行结构有限元分析的目的所在;❖首先,有限元模型为计算提供所有原始数据,这些输入数据的误差将直接决定计算结果的精度；❖其次,有限元模型的形式将对计算过程产生很大的影响,合理的模型既能保证计算结构的精度,又不致使计算量太大和对计算机存储容量的要求太高；❖再次,由于结构形状和工况条件的复杂性,要建立一个符合实际的有限元模型并非易事,它要考虑的综合因素很多,对分析人员提出了较高的要求；❖最后,建模所花费的时间在整个分析过程中占有相当大的比重,约占整个分析时间的70%,因此,把主要精力放在模型的建立上以及提高建模速度是缩短整个分析周期的关键;9.模型中一般包括以下三类数据：❖ 1.节点数据：包括每个节点的编号、坐标值等；❖ 2.单元数据：a.单元编号和组成单元的节点编号；b.单元材料特性,如弹性模量、泊松比、密度等；c.单元物理特征值,如弹簧单元的刚度系数、单元厚度、曲率半径等；d.一维单元的截面特征值,如截面面积、惯性矩等；e.相关几何数据b.载荷条件数据；c.热边界条件数据；d.其他边界数据.1.分析问题定义在进行有限元分析之前,首先应对结果的形状、尺寸、工况条件等进行仔细分析,只有正确掌握了分析结构的具体特征才能建立合理的几何模型;总的来说,要定义一个有限元分析问题时,应明确以下几点：a.结构类型；b.分析类型；c.分析内容；d.计算精度要求；e.模型规模；f.计算数据的大致规律2.几何模型建立几何模型是从结构实际形状中抽象出来的,并不是完全照搬结构的实际形状,而是需要根据结构的具体特征对结构进行必要的简化、变化和处理,以适应有限元分析的特点;3.单元类型选择划分网格前首先要确定采用哪种类型的单元,包括单元的形状和阶次;单元类型选择应根据结构的类型、形状特征、应力和变形特点、精度要求和硬件条件等因素综合进行考虑;4.单元特性定义有限元单元中的每一个单元除了表现出一定的外部形状外,还应具备一组计算所需的内部特征参数,这些参数用来定义结构材料的性能、描述单元本身的物理特征和其他辅助几何特征等.5.网格划分网格划分是建立有限元模型的中心工作,模型的合理性很大程度上可以通过所划分的网格形式反映出来;目前广泛采用自动或半自动网格划分方法,如在Ansys中采用的SmartSize网格划分方法就是自动划分方法;6.模型检查和处理一般来说,用自动或半自动网格划分方法划分出来的网格模型还不能立即应用于分析;由于结构和网格生成过程的复杂性,划分出来的网格或多或少存在一些问题,如网格形状较差,单元和节点编号顺序不合理等,这些都将影响有限元计算的计算精度和计算时间;7.边界条件定义在对结构进行网格划分后称为离散模型,它还不是有限元模型,只有在网格模型上定义了所需要的各类边界条件后,网格模型才能成为完整的有限元模型;11..Ansys主要功能❖ 1. 结构分析；2. 高度非线性瞬态动力分析ANSYS/LS-DYNA；3. 热分析；4. 电磁分析；5. 流体动力学分析；6. 声学分析；7. 压电分析；8. 多场耦合分析；9. 优化设计及设计灵敏度分析； 10.二次开发功能；11. ANSYS土木工程专用包;.典型分析过程：1. 准备工作： 1清空数据库并开始一个新分析2指定新的工作文件名Jobname3指定新标题Title 4指定新的工作目录Working Directory;2.前置处理——创建有限元模型：1单元属性定义单元类型、实常数、材料属性；2创建或读入几何实体模型；3划分单元获得网络模型节点及单元：4模型检查,存储模型;3.计算求解——施加载荷进行求解：1选择分析类型并设置分析选型；2定义载荷及载荷步选项；3求解 solve;长、气象沉积、复合材料的失效破坏等;蒙特卡洛法的基本步骤：1构建概率模型;2随机抽样;3估计统计量;14.请回答Ansys软件主要包括三个部分的名称和各部分的功能;答：Ansys软件主要包括三个部分：前处理模块,求解模块和后处理模块;前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便的构造有限元模型；求解模块可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析和优化分析能力；后处理模块可将计算结果以图形,图表,曲线形式显示或输出;15.简述数据库的构成和主要特征;答：数据库系统至少包含以下三部分：1.数据库：结构化的相关数据的集合,有数据间的关联性;2.物理存储器：存储数据的介质,如光盘、磁盘、磁带等;3.数据库软件：负责对数据库管理和维护的软件,其核心是DBMS;16.数据库系统管理数据具有下列特征：1.数据共享：多用户同时使用全部或部分数据;2.数据独立性：每个用户所使用的数据有其自身的逻辑机构;3.减少数据冗余：数据集中管理,统一组织、定义和存储;4.数据的结构化：数据的相互关联和记录类型的相互关联;5.统一的数据保护功能：并发控制的问题,加强了对数据的保护;17.用PC-PDF检索系统分析PVD涂层的XRD谱线1 PC-PDF检索系统2使用方法分析过程PVD涂层：高速钢TiN多弧离子镀PVD涂层;沉积工艺为：预抽真空20min,预轰击清洗15min,离子镀沉积30min后冷却出炉;涂层厚度约2～3μm,可以初步判断XRD图谱为基体的衍射峰和涂层的衍射峰的叠加;1根据相图,确定稳定相,估计非平衡相：根据Fe-Ti相图,稳定化合物只有TiFe和TiFe2两种,分析得出优先形成TiFe;根据Ti-N相图,在PVD 的温度下可能形成的稳定相有α-Ti、Ti2N及TiN,除此外,还可能出现非平衡相;2检索：采用布尔Boolean检索法对仅形成Ti-N和Fe-Ti化合物进行检索,检索出12张PDF卡片;选择编号就可得到相应的PDF卡片在每个记录中存入的主要内容有：序号、PDF卡片号、物相名、该物相所含的元素名、晶体结构参数、衍射靶参数、晶面间距值、相对强度值、晶面指数等;;结合该PVD工艺条件和PDF卡片对试样的X衍射图谱进行对照分析,得出该涂层表面主要有TiN、Ti2N 、、FeTi相;3分析：X射线衍射物相定性计算机分析系统;有了PDF卡片检索数据库,结合相分析软件可在获得 X射线衍射谱后,利用数据库来对照分析,迅速准确对物相进行分析;Philips 公司为此开发出了 PC-IDENTIFY X衍射图谱计算机分析系统,该分析系统将各衍射降的值与各个可能存在物相的 d 值逐个进行比较,最终输出分析结果;该分桥系统为 X衍射仪的一部分,能迅速对物相进行分析;18.举例说明材料数据库应用的实例;答：材料数据库应用的实例1计算机选材系统;选材系统可以查询材料基本信息、加工应用和商业信息;2合金相图数据库系统;合金相图数据库系统可以方便查询到合金系中合金状态、温度和成分之间的关系;3数据库用于材料热处理工艺设计;在热处理工艺数据库的基础上,开发了CAPP,使工艺设计中的工艺参数选择、保温时间的计算、零件图形的绘制等工作均由计算机来自动完成;4数据库在材料物相分析中的应用;该数据库可以方便的检索物相、计算物相质量分数等;19.完整的专家系统由六个组成部分的功能：1知识库：用于存放领域专家提供的专门知识,它有知识的数量和质量之分,要选择合适的知识表达方式和数据结构、把专家的知识形式化并存入知识库中;2工作数据库：包含问题的有关初始数据和求解过程的中间信息组成;3推理机：它要解决如何选择和使用知识库中的知识,并运用适当的控制策略进行推理来实现问题的求解;4知识获取机制：实现专家系统的自我学习,在系统使用过程中能自动获取知识,不断完善扩大现有系统功能;5解释机制：专家系统在通用户的交互过程中,回答用户提出的各种问题,包括与系统运行有关的求解过程和与运行无关的关于系统自身的一些问题;6人机接口：实现系统与用户之间的双向信息转换,即系统将用户的输入信息翻译成系统可以接受的内部形式,或把系统向用户输出的信息转换成人类所熟悉的信息表达方式;20.将专家系统分为下列几类：1解释专家系统：通过对已知信息和数据的分析与解释,确定它们的含义,如图像分析、化学结构分析和信号解释等;2预测专家系统：通过对过去和现在已知状况的分析,推断未来可能发生的情况,如天气预报、人口预测、经济预测、军事预测;3诊断专家系统：根据观察到的情况来推断某个对象机能失常即故障的原因,如医疗诊断、软件故障诊断、材料失效诊断等;4设计专家系统：工具设计要求,秋初满足设计问题约束的目标配置,如电路设计、土木建筑工程设计、计算机结构设计、机械产品设计和生产工艺设计等;5规划专家系统：找出能够达到给定目标的动作序列或步骤,如机器人规划、交通运输调度、工程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案等;6监视专家系统：对系统、对象或过程的行为进行进行不断观察,并把观察到的行为与其应当具有的行为进行比较,以便发现异常情况,发出警报,如核电站的安全监视等;7控制专家系统：自适应地管理一个受控对象的全面行为,使之满足预期的要求,如空中交通管制、商业管理、作战管理、自主机器人控制、生产过程控制等;21.实现"材料设计"的主要原因基本条件有以下三点：1基础理论物理和化学,特别是固体理论、量子化学和化学键理论的完善和发展；2计算机信息处理技术特别是人工智能、模式识别、计算机模拟、知识库和数据库等的建立和发展；3先进的材料生产和制备技术的发展：采用如急冷Splat Cooling、分子束外延MBD、有机金属化合物气相沉积、离子注入、微重力制备等;1、人工神经网络的特点和优越性表现在哪几个方面1具有自学习功能;2具有联想存储功能;3具有高速寻找优化解的能力;2、数据库数据主要特征包括1数据共享2数据独立性3减少数据冗余4数据的结构化5统一的数据保护功能;4、简述专家系统的工作过程：专家系统的工作过程大致描述为：系统根据用户提出的目标以综合数据库为出发点,在控制策略的指导下,由推理机运用知识库中的有关知识,通过不断的探索推理以实现求解的目标,因此,知识库与推理机是专家系统的核心部分,专家系统的工作过程是以知识为基础、对目标问题进行求解的过程是一个搜索过程;6、什么是人工神经网络,并画出经典人工神经网络连接形式人工神经网络是一种信息处理技术,力图模拟人类处理问题方式去理解＆利用信息;人工神经网络既可以解决定性问题,又可以解决用于直接解决定量问题,具有较好的可靠性;擅长处理复杂的多元非线性问题；具有自学能力,能从已有的实验数据中自动总结规律;7、人工神经网络的结构形式有那些,并画出结构示意图1前馈式网络2输入输出有反馈的前馈网络3前馈内层互联网络4反馈型全互联网络5反馈型局部连接网络8、人工神经网络有那些类型1解释专家系统2预测专家系统3诊断专家系统4设计专家系统5规划专家系统6监视专家系统7控制专家系统9、什么是数据库管理系统数据库管理系统简称DBMS是一组通用的程序,对数据库中数据的各种操作提供一种共用的方法,接受并完成用户提出的访问数据库的各种请求,负责数据库的建立、操纵、管理＆维护;其任务就是在保证数据安全、可靠的同时,提高数据应用时的简明性＆方便性;数据库又可分为层次型、网络型和关系型三种;10在计算机控制系统中,什么是可靠性衡量可靠性的指标是什么可靠性:是指计算机控制系统能够无故障运行的能力,具体衡量可靠性的指标是“平均故障时间”;发生故障的间隔时间越长,则系统的可靠性就越高;11、在计算机工业控制系统中,硬件系统的五大组成部分是什么微型计算机、外部设备、外围设备、工业自动化仪表和被控工业对象12、在计算机控制系统中,什么是可维护性可维护性：是指日常进行维护时的方便程度,并在发生故障时能尽量缩短故障时间;13、什么是传感器传感器是信息获取过程中的一个环节,是将被测对象的物理参数转换成相应的易于检测、传送或控制的模拟信号的器件,由敏感元件和部分测量电路组成;14、举出至少五个可以通过教育网进行检索的全文数据库;.中国知识资源总库；2万方数据库；3维普资讯中文期刊库；4超星电子图书；5ACS期刊美国化学学会；6ScienceDirect；7Springer-Link全文期刊；7EBSCO欧美期刊全文;22.人工神经网络与材料工艺优化：材料在加工处理过程中,对最终性能的影响因素较多,关系较复杂,难以建立明确的数学模型；采用人工神经网络优化加工工艺能取得良好的效果;例：用人工神经网络方法优化7175铝合金工艺：将变形量、固溶时间和时效时间作为网络输入、合金抗拉强度和屈服强度作为输出,建立3× 6 × 2的三层BP网络,用遗传算法对训练好的网络进行优化,得到了7175铝合金在170℃时效处理的最优工艺为：冷变形％+480℃/133min固溶+170℃/10h时效;23.简述多尺度材料设计的层次与相应的计算模拟方法;答：多尺度材料设计的层次从广义来说,可按研究对象的空间尺度不同而划分为三个层次：1微观设计层次,空间尺度在约1nm量级,是原子、电子层次的设计；2连续模型层次,典型尺度在约1um量级,这时材料被看成连续介质；3工程设计层次,尺度对应于宏观材料,涉及大块材料的加工和使用性能的设计研究;所涉及的计算模拟方法分别为：量子化学第一性原子计算,分子动力学模拟,蒙特卡洛模拟,相图计算技术,相场模拟,有限元分析和概率断裂力学方法;24.分析电子显微方法：1.电子能量损失谱法EELS：这种方法是分析电子显微方法中重要的技术之一,对轻元素的分析特别有效,还可以对材料的微区组成进行定量分析;射线能谱法EDS：它也是分析电子显微方法中的成熟的基本技术,利用电子扫描观察装置,使电子束在待测试样上作二维扫描,测量其特征X射线的强度,从而得到特征X射线强度的二维分布图像,这种观察称为元素的面分布分析方法,所以对测量元素的二维分布极为有效;3.高角度散色暗场法STEM,即Z衬度法：这是扫描透射电子显微方法应用之一;上述的各种分析设备几乎都是在计算机采集和数据处理系统的控制下进行工作,而计算机控制系统都配备了不同的设备控制、数据处理分析软件,且功能强大,对检测结果的分析精度和详尽程度是人工无法比拟的;25.计算机材料缺陷评定系统软件构成：1图像采集及存储模块：用于实现参数定义、采集及存储图像;用此模块,计算机控制投影仪、显微镜、摄像机、采集和实时显示欲分析的材料图像,并以文件形式存储该图像备案;2图像预处理模块：主要用于图像增强;此模块主要包括：图像数字化、消噪处理、图像增强、锐化处理、二值化等计算机图像技术处理,以改善缺陷的图像质量;3特征提取模块：用于针对缺陷的特征,提取被采集部位的图像的缺陷信息,采用合适的识别准则判定缺陷的类型、位置等,列出缺陷的主要特征参数表格;4分析模块：主要用于列出各种缺陷分布情况结果,负责数据存储并评定级别;26. 万能材料试验机的计算机辅助测试系统CAT1系统工作原理及主要装置检测控制采用特殊的PWM数控电液比例微小流量阀：即可实现缓慢或微小的位移控制,又能实现一定速度的试验过程控制；既能作应力控制,也能作应变控制,还能作二者复合控制,且其控制范围相当宽;由计算机、 PWM流量阀和直接驱动流量阀的多功能板卡构成材料试验机的PWM数字伺服系统,使材料试验机的控制精度、控制稳定性、控制范围和软件设汁的难易程度都有较大的改善;。
计算机在材料科学中的应用(doc 7页)
业的学生,在“计算机在材料科学中的应用”课程中, 我们用12 个学时的时间讲述上述内容。
第二部分是计算方法及应用,让学生了解常用数学问题的数值解法及其算法程序(如代数方程式求解、线性方程组求解、特征制问题和常微分方程求解等) ,这部分内容用12 个学时完成。
第三部分为材料研究中的常用计算方法,要求学生能结合材料科学研究中的实际课题,提出确切的计算方案和计算模型,对输出结果作合理地分析和有意义的讨论。
用26 个学时介绍如下内容:①晶胞常数的计算,用实验测得的XRD 衍射数据计算实际晶体的晶胞常数;②用晶体结构对称性学会用软件方法绘制晶胞图,进行新材料结构的设计;③讲解Xα计算方法,掌握SCC - DV - Xα计算方法理论知识,学会应用其程序计算材料的能级、态密度和键强度等材料电子结构,得出材料的相关性能。
四、结束语在教学实践过程中发现,学生的基础理论知识与相关的专业知识还有些欠缺,建议今后在开设了群论、量子力学、测试技术、材料工艺等方面的课程之后再开设此门课程。
随着材料科学与计算机的飞速发展“, 计算机在材料科学中的应用”课程内容也在不断更新与完善。
参考文献1. 孙承绪. 计算机在硅酸盐工业中的应用. 华东理工大学出版社,19942. 肖慎修,孙泽民,刘洪霖,鄢国森. 量子化学中的离散变分Xα方法及计算程序. 四川大学出版社, 19863. 宓锦效,闵新民. 无机材料晶体结构(电子出版物) . 武汉工业大学出版社电子出版部,1999(上接第83 页)(3) 本软件提供了六种动画功能按钮,分别为播放、暂停、停止、倒放、开头和末尾,能够方便、灵活地控制动画的演示。
为了方便学生仔细体会一些物理化学动态概念,又设计了动画速度控制滑动条,可以对动画的速度进行调节。
(4) 对讲课的内容又设计了三个跳转功能按钮,分别为第一页、上一页、下一页。
为教师浏览授课内容以及前后内容的衔接提供了方便。
三、教学效果物理化学多媒体教学软件在材料科学与工程专业96 本硕连续试点班,96 无机非金属材料、材料科学与工程,97 精细化工、无机非金属材料等专业十几个班级进行了教学实践,受到师生们的一致好评,认为采用多媒体软件教学,不仅能加大教学信息量,缩短学时,提高教学效率,而且可以使抽象概念形象化, 微观图象宏观化,学生容易理解,印象深刻,取得了良好的教学效果。
计算机在材料科学与工程中的应用题集
计算机在材料科学与工程中的应用题集一、选择题1. 在材料科学中，正交实验设计主要用于：A. 预测材料性能B. 单一变量研究C. 复杂系统建模D. 多因素交互作用分析答案: D. 多因素交互作用分析2. 正交表在正交实验设计中的主要作用是：A. 确定实验次数B. 预测实验结果C. 安排实验因素水平D. 评估实验误差答案: C. 安排实验因素水平3. 下列哪项不是正交实验设计的优点？A. 减少实验次数B. 提高实验效率C. 精确控制单一变量D. 便于分析多因素交互效应答案: C. 精确控制单一变量（正交实验设计主要关注多因素交互，而非单一变量）4. 在使用正交实验设计软件时，首先需要：A. 设定实验结果预期B. 确定实验因素及水平C. 分析历史数据D. 选择合适的正交表答案: B. 确定实验因素及水平5. 正交实验设计中的“水平”指的是：A. 实验的重复次数B. 实验因素的不同取值C. 实验结果的精确度D. 实验设备的型号答案: B. 实验因素的不同取值6. 下列哪项是分析正交实验结果时常用的方法？A. 方差分析B. 回归分析C. 因子分析D. 以上都是答案: D. 以上都是7. 正交实验设计能够有效减少实验次数，主要是因为：A. 减少了实验误差B. 简化了实验流程C. 利用正交表合理安排实验D. 提高了实验结果的可靠性答案: C. 利用正交表合理安排实验8. 正交实验设计中，如果某个因素有3个水平，另一个因素有2个水平，那么至少需要进行的实验次数是：A. 2B. 3C. 5D. 6答案: D. 6（正交表的选择会基于各因素的最大水平数，通常需要选择能容纳所有因素及其水平的最小正交表）9. 在分析正交实验结果时，如果某个因素的极差（Range）最大，说明：A. 该因素对实验结果影响最小B. 该因素对实验结果影响最大C. 该因素与其他因素无交互作用D. 实验结果完全由该因素决定答案: B. 该因素对实验结果影响最大10. 正交实验设计的结果分析不包括以下哪项内容？A. 计算各因素的极差B. 绘制因素与指标的关系图C. 预测未来实验结果D. 分析多因素间的交互作用答案: C. 预测未来实验结果（正交实验设计主要用于分析现有实验数据，而非预测未来结果）11. 在选择正交表时，以下哪个因素不是主要考虑的？A. 实验因素的数量B. 各因素的水平数C. 实验结果的精确度要求D. 实验人员的个人喜好答案: D. 实验人员的个人喜好（正交表的选择应基于实验设计的科学性和统计要求）12. 正交实验设计在材料改性研究中，常用于：A. 确定最佳改性条件B. 评估改性材料的市场价值C. 预测改性材料的寿命D. 分析改性材料的微观结构答案: A. 确定最佳改性条件13. 当正交实验设计的结果显示两个因素之间存在显著的交互作用时，应进一步：A. 忽略该交互作用B. 仅分析其中一个因素C. 进行交互作用图的绘制与分析D. 增加实验次数以确认结果答案: C. 进行交互作用图的绘制与分析14. 在材料科学研究中，采用正交实验设计后，通常需要进一步进行：A. 重复实验验证B. 单一变量补充实验C. 数据拟合分析D. 以上都是答案: D. 以上都是15. 在材料力学分析中，用于模拟复杂应力状态下材料行为的常用数值方法是？A. 有限元法B. 有限差分法C. 蒙特卡洛模拟D. 分子动力学模拟答案: A. 有限元法16. 哪种软件常用于材料科学中的三维结构模拟与优化？A. MATLABB. SolidWorksC. COMSOL MultiphysicsD. Autodesk Inventor答案: C. COMSOL Multiphysics17. 在进行材料断裂力学分析时，主要关注的是哪个参数？A. 弹性模量B. 应力强度因子C. 泊松比D. 屈服强度答案: B. 应力强度因子18. 下列哪项技术可用于预测材料在极端条件下的性能变化？A. 密度泛函理论B. X射线衍射分析C. 分子动力学模拟D. 扫描电子显微镜答案: C. 分子动力学模拟19. 在材料结构分析中，哪种方法能够直接观察材料的内部微观结构？A. 有限元分析B. 透射电子显微镜C. 数值模拟D. 红外光谱分析答案: B. 透射电子显微镜20. 材料科学中，用于模拟材料在加载条件下应力分布的软件通常是？A. AutoCADB. ANSYSC. OriginD. SPSS答案: B. ANSYS21. 哪种分析技术可以评估复合材料中各组分间的界面结合强度？A. 纳米压痕测试B. 扫描隧道显微镜C. 微观力学模型D. 拉曼光谱分析答案: C. 微观力学模型22. 在材料疲劳分析中，为了评估材料的寿命，常用的方法是？A. 应力-应变曲线分析B. 疲劳裂纹扩展速率测试C. 硬度测试D. 热重分析答案: B. 疲劳裂纹扩展速率测试23. 下列哪个软件常用于材料的相图计算和热力学模拟？A. MATLABB. Thermo-CalcC. SolidWorksD. Gaussian答案: B. Thermo-Calc24. 在进行材料的热应力分析时，主要考虑的是材料的哪项性质？A. 导热系数B. 弹性模量C. 密度D. 熔点答案: A. 导热系数25. 材料科学中，模拟材料在腐蚀环境下的行为常用哪种方法？A. 蒙特卡洛模拟B. 有限元腐蚀模拟C. 电化学测试D. 密度泛函理论答案: B. 有限元腐蚀模拟（注意：虽然实际中“有限元腐蚀模拟”不是标准术语，但这里为了题目设计而使用，意在表达使用有限元方法进行腐蚀行为的模拟）26. 在材料科学研究中，为了分析材料的微观缺陷，常用的技术是？A. 超声波检测B. 透射电子显微镜C. 红外热成像D. 激光粒度分析答案: B. 透射电子显微镜27. 在进行材料的力学性能测试时，用于评估材料韧性的主要指标是？A. 硬度B. 弹性模量C. 冲击韧性D. 屈服强度答案: C. 冲击韧性28. 在模拟材料的高温蠕变行为时，关键考虑的是材料的哪个性质？A. 弹性模量B. 蠕变极限C. 断裂韧性D. 熔点答案: B. 蠕变极限29. 下列哪种技术用于分析材料在加载过程中的变形和应力分布？A. 扫描电子显微镜B. 数字图像相关法（DIC）C. 红外光谱D. 能量色散X射线光谱（EDS）答案: B. 数字图像相关法（DIC）30. 在材料科学中，为了模拟材料的热传导过程，常用的软件是？A. ANSYSB. GaussianC. MATLABD. AutoCAD答案: A. ANSYS31. 第一性原理计算中，用于描述材料电子结构的理论框架主要是？A. 密度泛函理论B. 经典力学C. 统计力学D. 量子力学答案: D32. 在第一性原理计算中，哪个参数对于描述固体的能带结构至关重要？A. 晶胞大小B. 原子间距C. 离子电荷D. 布里渊区答案: D33. 下列哪个软件常用于第一性原理计算的密度泛函理论模拟？A. MATLABB. AutoCADC. GaussianD. VASP答案: D34. 第一性原理计算中，用于近似处理多电子体系中电子间相互作用的常见方法是？A. 玻尔模型B. 哈特里-福克方法C. 密度矩阵方法D. 局域密度近似（LDA）或广义梯度近似（GGA）答案: D35. 哪种类型的计算在第一性原理模拟中通常用于研究材料的表面和界面性质？A. 分子动力学模拟B. 蒙特卡洛模拟C. 量子蒙特卡洛模拟D. 平板模型计算答案: D36. 在第一性原理计算中，为了获得更准确的电子结构信息，经常需要优化哪个参数？A. 原子质量B. 离子半径C. 晶格常数D. 截断能答案: D37. 下列哪个物理量在第一性原理计算中通常用于描述材料的磁性？A. 电导率B. 介电常数C. 热导率D. 磁矩答案: D38. 在进行第一性原理计算时，哪个步骤通常涉及求解Kohn-Sham方程？A. 初始化参数B. 能量最小化C. 自治场迭代D. 能带结构分析（尽管不直接求解K-S方程，但C项更接近实际求解过程）答案: C（注意：D项不直接相关，但C项是求解K-S方程的核心步骤）39. 第一性原理计算中，用于描述材料光学性质的物理量通常是什么？A. 折射率B. 电阻率C. 介电函数D. 复介电常数答案: D40. 下列哪个算法在第一性原理计算中常用于处理材料的声子谱？A. 密度泛函微扰理论（DFPT）B. 分子动力学C. 蒙特卡洛方法D. 超胞法结合有限位移法答案: A（但D项也是实际操作中可能用到的方法之一，但A项更直接相关）（注意：第40题的D选项虽然在实际中可能用于计算声子谱，但A 选项的DFPT是第一性原理计算中更直接用于声子谱计算的方法。
计算机在材料中的应用试题与答案
计算机在材料科学中的应用院系名称：班级：学号：学生姓名：年月目录第一章：Excel的使用..................................................................................................... - 2 -1.1 Excel求值 ....................................................................................................... - 2 -1.2 Excel拟合 ....................................................................................................... - 4 -1.3 求高分子的粘均分子量.................................................................................... - 6 - 第二章：Origin的使用.................................................................................................... - 7 -2.1 聚乳酸的DSC升温曲线......................................................................................... - 7 -2.2 聚乳酸的温度-heat flow曲线 .......................................................................... - 8 -2.3 不同温度条件下的冲击性能和压缩比图 .......................................................... - 9 - 第三章：Photoshop与Chemsketch的使用................................................................. - 10 -3.1 Photoshop的使用......................................................................................... - 10 -3.2 Chemsketch的使用 ...................................................................................... - 11 - 第四章：参考文献......................................................................................................... - 12 -第一章：Excel 的使用1.1 Excel 求值利用以下公式进行二次插值，求2.54，2.64，2.75处的值 公式1表1.1 已知x ，y 的值))(()(102010x x x x x x y --+-+=βββ120101020220101100x x x x y y x x y y x x y y y ------=--==βββx y2.5 12.18252.6 13.46372.7 14.87972.8 16.44462.9 18.1741 由EXCEL及公式1计算得到下列结果表1.2 求值结果X（计算）Y（计算）2.54 12.67882.64 14.012232.75 15.641581.2 Excel 拟合根据上次课所查的文献序号及相应的首页码（取后两位，即个位和十位）依次排列后，按照下列公式求一次拟合的a 、b 值，并使用excel 趋势线进行一次拟合公式2：表1.3 文献序号和文献首页码 文献序号（x ）文献首页码（y ）1 112 593 404 525 946 54 761))(()())(/()( 2112111211211121121112111∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑==================--=--==m i mi i i m i m i i m i i i i mi i mi i m i i i mi i mi i mi i m i imi imi im i imi ii mi imi ix x m y x y x m b x x m y x x x y x x xmx y x xya8 64 9 72 1058由EXCEL 及公式2计算得到下列结果表1.4 计算结果∑y ∑(x^2) ∑x ∑x*y a b 565385553418 35.83.763636并根据上面的数据使用excel 画出散点图，使用趋势线工具进行线性拟合，并写出表达式，比较表达式中的a 、b 值与拟合计算的a 、b 值是否相同？散点图y = 19.666Ln(x) + 26.795020406080100024681012文献序号文献页码图1.1 趋势线线性拟合1.3 求高分子的粘均分子量使用乌氏粘度计测定t 和t0，依据粘度公式（如下），求高分子的粘均分子量Mt 0t NrNspN Mn158300 1.8987340.898734 1.435443774.02165.6219.83 1.3274760.3274760.5946213240.47165.6236.24 1.426570.426570.75523318314.75165.6236.14 1.4259660.4259660.75427618283.28158.2238.14 1.505310.505310.87777522459.83157.18293 1.8641050.864105 1.38945741883.89157.18251 1.5968950.596895 1.0152227360.78157.18234.3 1.4906480.4906480.85527521682.28157.18291.3 1.8532890.853289 1.37499741293.57157.18238.14 1.5150780.5150780.89268722979.1157.18238.14 1.5150780.5150780.89268722979.1157.18238.141.5150780.5150780.89268722979.1η=5.45× 10-4M 0.737[]ηη其中 -相对粘度， 稀溶液中 ； -增比粘度， ；C-溶液浓度（0.5）求幂用公式power（a，b），具体见excel公式说明γη0/t t =γηsp η1-=γηηsp第二章：Origin 的使用2.1 聚乳酸的DSC 升温曲线不同加工条件下的聚乳酸的DSC 数据，需要画出20度上升到185度的DSC 升温 曲线。
计算机在材料科学中的应用复习题
一、填空1、 技术的发展为数学模型的建立和求解提供了新的舞台。
2、按照人们对实体的认识过程，数学模型可以分为 和 。
3、按照模型的特征分，可以分为 静态模型 和 ， 确定性模型 和 模型、 离散模型和 模型、线性 模型和 模型等。
4、按照对模型结构了解的程度可以分为 白箱 模型、 模型和 模型。
5、目前，常用的数值分析方法大致可分为两大类： 和 。
6、有限差分法的实质是以 代替无限微分，以差分方程代替 ，以 计算代替数学推导的过程。
将 函数离散化，以有限的、离散的数值代替 函数分布。
7、将微分方程转化为差分方程实际上是以 差分 代替 ，以 代替微商，以有限小量代替 微量的近似化过程。
一般用 法求解。
8、根据差分组成的不同，分为 、 、 。
9、线性代数方程组的解法大致有两种： 和 。
适宜用计算机采用的解法是 。
一、选择1、下列软件哪个属于有限元分析软件？（A ）Power Builder (B)Oracle (C)ANSYS (D)Fire Work2、有限元软件属于哪类软件？(A)CAI (B)CAD (C)CAM (D)CAE二、简答1、计算机在材料科学中的应用包括哪些？答：（1）计算机用于新材料的设计；（2）材料科学研究中的计算机模拟；（3）材料工艺过程的优化及自动控制；（4）计算机用于数据和图像处理；（5）计算机网络在材料研究中的应用。
2、写出i 节点处以向前差分表示的一阶差分和二阶差分。
3、写出i 节点处以向后差分表示的一阶差分和二阶差分。
4、写出i 节点处以中心差分表示的一阶差分和二阶差分。
5、有限元法程序总体可分为哪三个组成部分？答：（1）前处理部分；（2）有限元分析本体程序；（3）后处理部分。
三、计算1、假定人口的增长服从这样的规律：初始时刻t ＝0时的人口为N(0)，t 时刻的人口为N(t) ，t 到时间⊿t+t 内人口的增长与N(m)-N(t)成正比，其中N(m)为环境的最大容量，N(m)与N(0)均为常量。
计算机在材料科学与工程中的应用作业
312.6 192 352.6 165 372.6 106 380.6 10
317.6 191 357.6 156 373.6 98 381.6 7
322.6 189 362.6 147 367.6 129 375.6 70 383.6 3
332.6 185 368.6 126 376.6 49 384.6 2
三实验小结建议及体会在开设计算机在材料科学与工程中应用这门课之前由于从来没接触过origin软件上机时间基本上都用在了感应电动势effbt曲线绘制和处理的摸索与学习中在这期间我看了origin80实用指南在该书中对origin80的工作空间函数拟合等相关章节进行了重点学习再加上老师课堂上讲解与实验过程中的辅导我顺利的完成了effbt曲线的绘制
x4 为白云石重量 （kg） ，x5 为纯碱重量 （kg） ，x6 为芒硝重量 （kg） ，x7 为萤石重量 （kg） ，
。试采用 MAT LAB 软件矩阵求解方程和求出原料配比。 （参考 x8 为煤粉重量（kg） 答案见表-2）
表-2 平板玻璃配料比（总重量 100kg） 配料 重量/kg 硅砂 x1 35.105 砂岩 x2 40.988 菱镁石 x3 1.334 白云石 x4 17.107 纯碱 x5 18.764 芒硝 x6 4.626 萤石 x7 1.466 煤粉 x8 0.246
，我们可以
将其写成以向量 x 为未知元的方程 Am×nx=b. 一个线性方程组有解的充分必要条件 是 R(A)=R(B)；当 R(A)=R(B)=n 时，方程组有唯一解；R(A)=R(B)=r<n 时，方程组 有无穷多解。其中 A 和 B 分别为系数矩阵和增广矩阵，且 B=(A，b)。针对线性方程 组 Ax=b 和 xA=b，其求解过程分别是 x=A\b 和 x=b/A。 对于本实例，m=n=8，因此 R(A)=R(B)=8，方程组有唯一解，即 x1~x8 只能对应 为某一个确定的数值，即为玻璃的配料。 2. 实验手段的确定 Mat lab 是集数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与 仿真、数字图像处理、数字信号处理、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程多种 功能于一身的科学计算软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。 MAT LAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其 他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处 理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 本实验案例可借助 Mat lab 的数值运算中的基本运算，矩阵基本运算有＋（加） 、 －（减） 、×（乘） 、\（左除） 、/（右除）和^（乘方） ，来解决最基本的求解线性方
计算机在材料中的应用习题
1.采取任意一种方法完成某种材料的特性及其应用的查询及结果。
（要求：明确查询的数据类别，查询方式和查询结果，材料自定，但不能与其他同学的相同。
）
答：采用磁铁法
奥氏体不锈钢的查询。
应用：不锈钢棒材，不锈钢型材，不锈钢线材，不锈钢管材，不锈钢挂件等等。
采用磁铁法：不能吸引的就是奥氏体不锈钢钢，反之则不是。
2.举例说明计算机在材料检测（成分，组织，结构和物相）中的应用。
（主要参考第9章）
答：微观组织的观察。
用照相机拍下微观组织的形貌，拿到计算机上进行调整，是组织的状态达到最清晰的时，（调整灰度，对比度，放大还是缩小等等），观察组织形态，从而得到较为理想的组织图，进行成分分析，得出它的结构组成及相态，测定它的性能，使用性能，根据它的某些特性，从而得到它的使用性能，把它应用到生活中。
3.统计晶粒大小和颗粒大小的方法。
答：下面介绍如何从图像中测量一个粒子的面积，其算法均是以二值法图像为基础。
图像处理中的跟踪算法进行面积求取：
（1）首先选择满足条件的像素作为起始像素。
（2）根据以得输出结果，在输入图像上搜索确定下一步应处理的像素，并进行规定处理。
（3）根据以得输出结果及输入图像，确定终止条件。
计算机在材料科学中的应用简答题
计算机在材料科学中的应用简答题文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）计算机在材料科学中的应用材料科学：以材料的组成、结构、性能、制备工艺和使用性能以及它们之间相互关系为研究对象的一门科学。
这也是材料研究者的共同使命。
材料科学的四个要素包括：成分、组织、性能、合成/制备。
计算机在材料科学中的应用领域：1.计算机用于新材料的设计2.材料科学研究中的计算机模拟3 材料与工艺过程的优化及自动控制4 计算机用于数据和图像处理 5 计算机网络在材料研究中的应用设计来“订做”具有特定性能的新材料，按生产要求设计最佳的制备和加工方法。
主要是利用人工智能、模式识别、计算机模拟、知识库和数据库等技术, 使人们能将物理、化学理论和大批杂乱的实验资料沟通起来, 用归纳和演绎相结合的方式对新材料的研制作出决策, 为材料设计的实施提供行之有效的技术和方法。
是材料设计的有效方法之一。
材料设计中的计算机模拟对象遍及从材料研制到使用的过程，包括合成、结构、性能制备和使用等。
计算机模拟是一种根据实际体系在计算机上进行的模拟实验。
通过将模拟结果与实际体系的实验数据进行比较, 可以检验模型的准确性, 也可以检验出模型导出的解析理论所作的简化近似是否成功,还可为现实模型和实验室中无法实现的探索模型做详细的预测并提供方法。
优点：在某些情况下，计算机模拟可以部分地代替实验。
计算机模拟对于理论的发展也有重要的意义。
1.简述建立数学模型的基本步骤。
常用的数学模型建立有几种方法。
答：建立数学模型的基本步骤：⑴建模准备——是确定建模课题的过程，就是要了解问题的实际背景，明确建模的目的。
深入生产和科研实际以及社会生活实际，掌握与课题有关的第一手资料，汇集与课题有关的信息和数据，弄清问题的实际背景和建模的目的，进行建模筹划。
⑵建模假设——建模假设就是根据建模的目的对原型进行适当的抽象、简化，把那些反映问题本质属性的形态、量及其关系抽象出来，简化掉那些非本质的因素、使之摆脱原来的具体复杂形态，形成对建模有用的信息资源和前提条件。
计算机在材料科学中的应用习题
计算机习题1、CO 2气体服从范德华方程()RT b V V a p m m =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2，其中CO 2气体的范德华常数 a = 0.364Pa·m 6·mol －2，b = 0.0427×10-3 m 3·mol －1，摩尔气体常数11314.8--⋅⋅=K mol J R ，p 、T 、m V 分别为压强、温度、摩尔体积，计算Pa p 6102⨯=、K T 350=时，CO 2气体的摩尔体积m V 。
2、作业分别用二分法、牛顿迭代法求解题1。
1）二分法，以ε<-+n n c c 1为判据。
2）牛顿迭代法，以ε<-+n n c c 1为判据。
#include <stdio.h>#include <math.h>float f(float x){return2000000*x*x*x-2*42.7*x*x+0.364*x-0.364*0.0000427-8.314*350*x*x; }void main(){float a=0,b=1,c;c=(a+b)/2;while(fabs(f(c))>0.00001 && fabs(a-b)>0.00001){if(f(c)*f(b)<0) a=c;if(f(a)*f(c)<0) b=c;c=(a+b)/2;}printf ("%f\n",c);}2）牛顿迭代法，以ε<-+n n c c 1为判据。
#include <stdio.h>#include <math.h>float f(float x) /* 定义函数f(x) */{ return((-3*x+4)*x-5)*x+6; }float f1(float x) /* 定义函数f(x)的导数 */{ return (-9*x+8)*x-5; }void main(){ float eps,x0,x1=1.0;printf("input eps:\n");scanf("%f",&eps); /* 输入容许误差 */do{ x0=x1; /* 准备下一次迭代的初值 */ x1=x0-f(x0)/f1(x0); /* 牛顿迭代 */}while(fabs(x1-x0)>eps); /*当满足精度,输出近似根*/ printf("x=%f\n",x1);}10、例题将微分方程转变为差分方程 微分方程为02222=∂∂+∂∂yf x f ，6.00<<x ，6.00<<y ，采用均匀步长2.0=∆=∆y x ，将微分方程转变为差分方程。
计算机在材料科学中的应用---简答题 2
六、正交试验综合分析问答与填空题1.正交试验法的概念是兼顾（全面实验法和简单比较法）的优点，利用依据数学原理制作好的一种规格化的正交表来（设计实验及分析实验结果）的方法。
2. 正交试验的特点是（均匀分散，齐整可比）3. 正交试验的优点包括：（1）实验点代表性强，实验次数少；(2) 不需做重复实验，就可以估计实验误差；(3) 可以分清因素的主次；(4) 可以使用数理统计的方法处理实验结果。
4 为了确定某种高分子材料的最优聚合条件，技术人员选定3个具有2水平的因子，如表3-1所示。
依据表1技术人员决定采用表2进行正交试验设计，试验测得的性能指标如表3-2所示。
表3-1 各因子（无交互作用）与水平因子水平催化剂用量/mlA聚合温度/℃B聚合时间/hC1 4 30 2.02 2 50 3.0表3-2 试验结果与分析列号试验号1A2B3C转化率指标%1 2 3 4 11221212122190899584水平平均值k1j 89.5 (92.5) 87 因子对指标的影响主次顺序(B>C>A )水平平均值k2j( 89.5) 86.5 (92) 最优工艺条件( A2B1C2 )极差⊿R( 0) ( 6)( 5)a. 实验指标为（转化率）。
b. 技术人员采用的正交表符号是( L4（23）)，试验号为2的试验方案为（催化剂为4ml，聚合温度为50 ℃，聚合时间为2h ）。
c. 请按要求填写表2的“（）空格”部分。
d. 各因素的水平选取原则为：对主要因素，选择（使指标最好）所对应的水平；对次要因素，以（节约方便）原则选取水平；通常需要进一步做（验证）实验，来确定最终的最优生产条件。
e. 若考虑A 、B 和C 三个因子两两存在交互作用，目前有正交表L 9（34）、L 27（313）、L 18（37）、L 8（27）、L 12（211）可供选择，则可供使用的正交表有（ L 27（313） ）。
七、材料制备加工过程的计算机自动检测和过程控制是紧密结合在一起的，对于促进材料制备加工过程自动化具有重大意义。
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计算机在材料科学中应用-习题
一、ANSYS软件应用题
1、现有一四孔矩形钢板(图1)，且四孔呈对称分布，长a = 2m，宽b = 1m，厚h = 2cm，四孔孔径相同为d(直径) = 26cm，孔心距上端c = 30cm，距左端f = 62cm，左端为固定约束，右端有q = 3000N/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。
a=2m
图1 四孔钢板图
说明：单元类型选Shell Elastic 4node63 (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；
坐标原点选左下角，并采用自由划分法划分网格；
最后Plot Results（选DOF/X-component of displacement）。
二、用Origin软件制作实验曲线……………………
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）
2
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
3
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
1、利用Chemdraw 绘制下列分子结构或反应式
（1）、
（2）、
（3）、
2、利用Chemdraw 绘制一套简单蒸馏装置图。
3、利用Chemdraw 和Chem3D 绘制顺-1-叔丁基-4-硝基-环己烷优势立体构象。
1、利用word 插入对象中公式编辑器或mathtype 软件输入下列公式：
kT
kT
B
c r r B e q q q e q K K /I H 2HI /*θ02
20)(ε∆ε∆ν--==
=∏
三、Chemoffice 软件应用题
四、word 软件应用……………… p p
H c T ∂⎛⎫= ⎪
∂⎝⎭
3、制出下列三线表格
序号单体与引发剂比
[M]/[I] （℃）（h）
产率
(%)
1 10：1 110 12
90.11
2 20：1 110 12 96.23
五、使用PROE软件绘制下列零件
六、计算机在材料科学中的应用体会与建议
五题解答
1、先做拉伸，TOP 为绘图平面，半径15，对称拉伸，深度90，成为一个圆柱体。
或者做旋转，FRONT 为绘图平面，先画中心线（以坐标系的Y 坐标重合），后画高90（注意坐标系的X 坐标上下各45），宽15的矩形，旋转为一个圆柱体。
2、再做拉伸，TOP 为绘图平面，绘制如图5.1图形，深度30
，成为一个特殊拉伸体。
3、先挖孔，TOP 为绘图平面，做一个直径15的径向孔如图 5.2，参照如图 5.3。
4、做阵列，选定孔，选尺寸方向为角度（增量90），方向个数4个，如图5.4，图5.5。
5、做螺丝，在菜单中选插入-螺旋扫描命令，选定不变的螺距、右旋、穿过轴缺省属性，绘制如图 5.6扫描轨迹，输入螺距为5，确认，绘制如图 5.7
截面，确认。
6、倒角，圆柱体倒角半径2，特殊拉伸体倒角半径3（注意选面上所有边）。
图5.1
说明：圆直径100，最远线段（长10）距离中心80，线段间夹角110度。
图5.2
图5.3
图5.4 图5.5
图5.6
图5.7
截面为底边5，高3的等腰三角形。