材料成型计算机模拟考试复习资料
材料成型基础复习题 (1)
复习题一、填空题1．材料力学性能的主要指标有硬度、塑性、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度等2．在静载荷作用下，设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时，应使其承受的最大应力小于屈服强度，若使零件在工作中不产生断裂，应使其承受的最大应力小于抗拉强度。
3．ReL（σs）表示下屈服强度，Rr0.2（σr0.2）表示规定残余伸长强度，其数值越大，材料抵抗塑性性别能力越强。
4．材料常用的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率两种。
其中用断后伸长率表示塑性更接近材料的真实变形。
5．当材料中存在裂纹时，在外力的作用下，裂纹尖端附近会形成一个应力场，用应力强度因子KI来表述该应力场的强度。
构件脆断时所对应的应力强度因子称为断裂韧性，当K I >K I c6密排六方晶格三种。
7．亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体（F+P），随着碳的质量分数的增加，珠光体的比例越来越大，强度和硬度越来越高，塑性和韧性越来越差。
8．金属要完成自发结晶的必要条件是过冷，冷却速度越大，过冷度越大，晶粒越细，综合力学性能越好。
9．合金相图表示的是合金的_成分___ 、组成、温度和性能之间的关系。
10. 根据铁碳合金状态图，填写下表。
11．影响再结晶后晶粒大小的因素有加热温度和保温时间、杂质和合金元素、第二项点、变形程度。
12．热加工的特点是无加工硬化现象；冷加工的特点是有加工硬化现象。
13．马氏体是碳全部被迫固溶于奥氏体的饱和的固溶体，其转变温度范围（共析刚）为+230~-50 。
14．退火的冷却方式是缓慢冷却，常用的退火方法有完全退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、等温退火和再结晶退火。
15．正火的冷却方式是空冷，正火的主要目的是细化金属组织晶粒、改善钢的机械性能、消除在锻轧后的组织缺陷。
16．调质处理是指淬火加高温回火的热处理工艺，钢件经调质处理后，可以获得良好的综合机械性能。
17．W18Cr4V钢是高速工具钢，其平均碳含量（Wc）为：1％。
材料成型技术习题库+答案
材料成型技术习题库+答案一、单选题（共37题，每题1分，共37分）1.手工电弧焊焊接薄板时,为防止烧穿常采用的工艺措施之一是A、氩气保护B、CO2保护C、直流正接D、直流反接正确答案：D2.炒菜用的铸铁锅适合用下列哪种成形方法＿＿＿A、锻造B、挤压铸造C、冲压D、砂型铸造正确答案：B3.零件工作时的正应力方向与纤维方向应该A、垂直B、无关C、平行D、相交正确答案：C4.下列焊接方法中，只适于立焊的是A、手弧焊B、埋弧自动焊C、电渣焊D、CO2保护焊正确答案：D5.表现为铸件的外形尺寸减小的是A、液态收缩B、固态收缩C、凝固收缩D、合并收缩正确答案：B6.锻造时当金属的加热温度过高，内部晶粒急剧长大，使塑性降低的现象称为A、硬化B、过烧C、过热D、熔化正确答案：C7.生产中为提高合金的流动性,常采用的方法是A、降低出铁温度B、延长浇注时间C、提高浇注温度D、加大出气口正确答案：C8.预锻模膛与终锻模膛相比,它的A、应有冲孔连皮B、圆角应大些,斜度应小些C、带有飞边槽D、圆角和斜度应大些正确答案：D9.合金化学成份对流动性的影响主要取决于A、过热温度B、凝固点C、熔点D、结晶温度区间正确答案：D10.以下冲压工序中，属于冲裁工序的是A、冲挤B、弯曲C、拉深D、落料正确答案：D11.焊接低碳钢或普低钢时,选用电焊条的基本原则是A、等强度原则B、经济性原则C、可焊性原则D、施工性原则正确答案：A12.自由锻件坯料质量的计算公式是A、G坯料=G锻件+G飞边B、G坯料=G锻件+C烧损C、G坯料=G锻件+G飞边+C烧损D、G坯料=G锻件+G烧损+G料头正确答案：D13.锻造前坯样加热的目的是A、提高塑性,降低韧性B、提高强度,降低韧性C、提高塑性,提高变形抗力D、提高塑性,增加韧性正确答案：D14.下列零件不属于轴类零件的是＿＿＿A、垫圈B、螺栓C、拔叉D、丝杠正确答案：A15.生产火车车轮、重型水压机横梁等重型机械最适合的材料是A、铸钢B、铸铁C、铸造黄铜D、铸造合金正确答案：A16.生产较大的套筒、管类铸件，常用的铸造方法是A、挤压铸造B、压力铸造C、熔模铸造D、离心铸造正确答案：D17.具有较好的脱氧、除硫、去氢和去磷作用以及机械性能较高的焊条是A、不锈钢焊条B、结构钢焊条C、酸性焊条D、碱性焊条正确答案：D18.可锻铸铁的制取方法是，先浇注成A、球墨组织B、灰口组织C、麻口组织D、白口组织正确答案：D19.齿轮毛坯锻造前，应先对棒料进行A、拔长B、打磨C、镦粗D、滚挤正确答案：C20.不属于埋弧自动焊的特点是A、节省材料B、焊接质量好C、生产率高D、适应性广正确答案：D21.焊接热影响区中，对焊接接头性能不利的区域是A、部分相变区B、正火区C、熔合区D、焊缝金属正确答案：C22.铸件的缩孔常出现在铸件的A、厚部B、底部C、芯部D、最后凝固部位正确答案：D23.钢的杂质元素中哪一种会增加其冷脆性＿＿＿＿A、TiB、NiC、SD、P正确答案：D24.下列哪一项不是热裂纹的特征A、形状曲折B、尺寸较短C、缝隙较宽D、金属光泽正确答案：D25.影响焊接热影响区大小的主要因素是A、焊接方法B、焊接规范C、接头形式D、焊缝尺寸正确答案：B26.下列制品中最适宜于铸造的是A、铁锅B、哑铃C、钢精锅D、子弹壳正确答案：B27.氩弧焊特别适于焊接容易氧化的金属和合金,是因为A、氩气是惰性气体B、氩弧温度高C、氩弧热量集中D、氩气容易取得正确答案：A28.航空发动机机箱的成形方法可以是＿＿＿A、铝合金铸造B、圆钢锻造C、板料冲压D、球墨铸铁铸造正确答案：A29.为简化锻件形状而增加的那部分金属称为A、余量B、坯料C、敷料D、余块正确答案：C30.闪光对焊属于哪种焊接类别A、激光焊B、熔焊C、钎焊D、压焊正确答案：D31.铸件最小壁厚要受到限制,主要是由于薄壁件中金属流动性低,容易产生A、缩孔和缩松B、应力和变形C、冷隔和浇不足D、开裂正确答案：C32.铸件壁越厚,其强度越低,主要是由于A、冷隔严重B、碳含量态低C、易浇不足D、晶粒粗大正确答案：D33.下列合金线收缩率最大的A、铸造黄铜B、铸钢C、铸铁D、铸铝正确答案：A34.手弧焊时，操作最方便，焊缝质量最易保证，生产率又高的焊缝空间位置是A、立焊B、仰焊C、平焊D、横焊正确答案：C35.对于由几个零件组合成的复杂部件，可以一次铸出的铸造方法是A、熔模铸造B、挤压铸造C、压力铸造D、离心铸造正确答案：A36.普通车床床身浇注时,导轨面应该A、朝右侧B、朝下C、朝左侧D、朝上正确答案：B37.下列属于变形工序的是A、修整B、拉深C、落料D、冲裁正确答案：B二、判断题（共63题，每题1分，共63分）1.冲压件成形后一般不再进行机械加工才即可作为零件使用。
材料成型复习题(复习资料)
材料成型复习题(答案)一、1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
二、1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。
3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。
材料成型CAE复习word版本
题型一、名词解释本题5小题，每题3分，共15分二、选择题共5题；每小题2分，共10分三、填空题本题共15空，每空1分，共15分四、简答题本题4小题，每题10分，共40分五、论述题共1题，本题20分暂定第20周周二晚上，18:00-19:30，专业英语考试周三晚上,18:00-19:30，材料成型CAE技术及应用A 考试具体地点另外通知。
复习重点内容如下。
铸造模拟软件部分主要看这几页资料，塑料模拟软件要根据我提的重点，复习教材中相关内容。
第一章CAE概念、应用、发展历史及发展趋势一、介绍本课程的主要内容。
1、CAE技术概述；2、铸造CAE研究概况；3、铸造成形数值模拟的原理；4、CAE 的前期准备；5、Anycasting软件的使用。
二、介绍CAE技术CAD、CAE、CAM等技术在铸造领域已得到广泛的应用，并已成为铸造学科的技术前沿和最为活跃的研究领域。
它们分别指计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE （Computer Aided Engineering）、计算机辅助制造CAM。
1、计算机辅助设计CAD：是以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项设计工作的建立、修改、分析和优化、信息输出等全部任务的综合性高新技术。
它的主要研究内容包括造型技术、优化设计、综合评价和信息交换等方面。
造型技术：以各种数字化的图形来表达设计方案，在解决了二维图形问题之后，目光集中在三维的图形技术方面，曲面造型、实体造型、特征化造型、参数化设计等。
优化分析：在工程设计中要进行各种分析，包括力学、传热学、流体力学等。
现在可以把各种优化分析的专用软件集成到计算机辅助设计系统中去，使设计者在设计的同时进行充分地分析、优化所设计的方案。
综合评价：先进的CAD软件提供分块、分层、剖切功能，三维CAD系统具备的实时旋转、缩放功能，使设计者感觉就像是面对完全真实的物体，可以剖视他们的内部结构，进行各种校验和评价。
也可以仿真各个零件的装配过程，给出准确的装配关系，自动检测干涉情况，为设计方案的修改提供准确的指导。
材料成型计算机模拟考试复习资料
材料成型计算机模拟考试复习资料一、判断题（共5分）1. Anycasting 是一款基于有限元原理的模拟铸造成型过程的数值分析软件。
( × )2. 相对于有限元法，有限差分法的弱项在于应力分析。
( √ )3. Sysweld 、Ansys 、Procasting 、Deform 都可以模拟焊接过程的专业有限元分析软。
( × )4. 进行材料成型过程数值模拟时，对材料的热物理性能参数要求不严格。
( × )5. 一维空间Fourier 定律表示成下式：q=x-t λ。
( √ ) 二、填空题（共25分）1. 材料科学是以材料的组成、结构、性能和加工等为研究对象的一门科学。
2. 材料成形即采用铸造、锻造、焊接等方法将金属原材料加工成所需形状、尺寸，并达到一定的组织性能要求。
3. 材料按照组成与结构可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。
4. 数学建模的过程包括：建模准备、建模假设、构造模型、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。
5. 材料、能源和信息称为当代文明的三大支柱。
6. 材料按照性能和作用可以分为结构材料和功能材料。
7. 材料成型方法涉及到的物理、化学和力学现象。
8. 有限元分析的后处理程序的功能分为对计算结果的加工处理和计算结果的（图形）表示。
9. 金属型模具温度场的分析步骤分为前处理、求解和后处理。
10. 用于表示计算结果的图形表示形式有结构变形图、等值线图、主应力迹线图、等色图。
11. 当x 方向的温度分布呈线性时，温度梯度表达式：1212x T x T T x --=??。
12. 材料加工过程数值仿真的初始条件包括：温度初始条件、压力初始条件、速度初始条件和组织初始条件。
13. 在有限元法诞生前，求解弹性力学定解问题的基本方法有按应力求解、按位移求解和混合求解。
14. 材料成形过程的基本规律可以用一组微分方程来描述，例如流场方程、热传导方程、平衡方程和运动方程等，这些方程在所讨论的问题中常常被称为场方程或控制方程。
材料成型计算机模拟技术作业题(doc 9页)
应力分布图：
第一主应力图
第二主应力图
第三主应力图
最大剪切应力图应变分布图：
最大主应变
最小主应变
平面应变图
厚度分布图：
坯料边缘流动分布图：
小结:经过一段时间的学习，我学会简单使用Dynaform分析软件，更重要的是掌握了如何对了个零件进行有限元分析，零件的前处理，后处理及结果是否符合要求等，对自己的专业知识加以巩固及扩展，在今后的学习中，应更加深入的对此学习，了解，注重原理的基础上熟练使用软件操作。
虽然现在对有限元分析只有初步了解，但在今后的努力学习中，相信自己能做的更好，更深入其原理知识。
材料成型计算机模拟(纯手工打造)
材料成型计算机模拟(纯手工打造)一、名词解释1计算机模拟的概念：根据实际体系在计算机上进行模拟实验，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，也可以检验由模型导出的解析理论作为所作的简化近似是否成功。
12材料设计是指（主要包含三个方面的含义）：理论计算→预报→组分、结构和性能；理论设计→订做→新材料；按照生产要求→设计→制备和加工方法。
13数学模拟的定义：就是利用数学语言对某种事务系统的特征和数量关系建立起来的符号系统。
4数学建模是一种具有创新性的科学方法，它将实现问题简化，抽象为一个数学问题或数学模型，然后采用适当的数学方法进行求解，进而对现实问题进行定量分析和研究，最终达到解决实际问题的目的。
15数学模型的建立方法——理论分析法：应用自然科学中的定理和定律，对被研究系统的有关因素进行分析、演绎、归纳，从而建立系统的数学模型。
6数学模型的建立方法——模拟方法：如果模型的结构及性质已经了解，但是数量描述及求解却相当麻烦。
如果有另一种系统，结构和性质与其相同，而且构造出的模型也是类似的，就可以把后一种模型看作是原来模型的模拟，对后一个模型去分析或实验，并求得其结果。
7数学模型的建立方法——类比分析法：如果有两个系统，的情况为差分方程的收敛性。
215初截荷法是将塑性变形部分视为初应力或初应变来处理，将塑性变形问题转化为弹性问题的求解方法。
416刚塑性有限元法不计弹性变形，采用屈服准则和方程，求解未知量为节点速度。
517凝固模拟技术：用计算机高速度大容量的计算能力，对浇注凝固过程中相关的各物理场进行数值求解，可以预见一定工艺方案下，浇注凝固过程中的各物理行为方式，从而可以推断是否会产生缺陷以及产生缺陷的定量特征。
618可视化处理：必须按照这些数据既定的数据结构和取值的规定性，通过计算机程序去求解、去识别，并将其组织、构造成相应的图形、图像、曲线乃至动画等等，使其直观可视，直接反应出工程相关的信息，直接揭示出工程相关的因果关系，为铸造工艺的优化提供准确的决策依据。
材料成型设备复习资料
《材料成型设备》复习资料一、填空题知识点1)曲柄滑块机构是曲柄压力机的工作机构，亦是压力机的核心部分。
2)按曲柄形式，曲柄滑块机构主要分为曲轴式和偏心齿轮式。
3)离合器可分为刚性离合器和摩擦式离合器。
4)刚性离合器按结构结合零件的结构，可分为转键式、滑销式、滚柱式，和牙嵌式等，常见的是转键式。
5)常见的带式制动器有偏心带式制动式、凸轮带式制动器和气动带式制动器。
6)压力机润滑按润滑油种类可分为稀油润滑和稠油润滑两种；按润滑方式分为分散润滑和集中润滑。
7)曲柄压力机装模时闭合高度应预留5mm。
8)液压机的几种典型的结构形式：梁柱组合式、单臂式、双柱下拉式、框架式9)锥套式多用于大型液压机上。
10)液压机立柱的预紧方式主要有：加热预紧、液压预紧、超压预紧11)液压缸结构通常可分为柱塞式、活塞式、差动柱塞式三种形式。
12)液压元件由动力元件（液压泵）、执行元件（液压缸）、控制元件（各种控制阀）、辅助元件（油箱、油管、管接头、压力表等）13)注射机的分类：立式注射成型机、卧式注射成型机、角式注射成型机14)注射装置的主要形式有：柱塞式、螺杆预塑式，往复螺杆式15)液压式合模装置的主要形式：单缸直压式、充液式、增压式、稳压式等二、名词解释1)曲柄压力机的标称压力：滑块距离下死点某一特定距离（此距离称标称压力行程）时滑块上所容许承受的最大作用力。
2)曲柄压力机的滑块行程：滑块从上死点至下死点所经过的距离。
3)曲柄压力机的封闭高度：滑块处于下死点时，滑块下表面与压力机工作台上表面的距离。
4)曲柄压力机的标称压力角：与标称压力行程对应的曲柄转角。
5)曲柄压力机的最大装模高度：当装模高度调节装置将滑块调节至最上位置时的装模高度值。
6)背压：指运动流体在密闭容器中沿其路径（譬如管路或风通路）流动时，由于受到障碍物或急转弯道的阻碍而被施加的与运动方向相反的压力。
7)注射机的注射量：对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量8)注射机的注射压力：注射时为了克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力，螺杆和熔料必须施加足够的压力，此压力称为注射压力9)注射机的注射速率：将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去，其在单位时间所能达到的体积流率（注射速度：螺杆或柱塞的移动速度）10)注射剂的二次压力：螺杆作用与熔料的压力三、简答题1)成型设备的发张趋势如何？①高自动化、成套成线话②节能、精密、高效③高速度、多功能也是成型设备追求的目标之一④在设备规格上，微型与大型并重2)曲柄压力机的结构组成能源系统、传动系统、工作系统、操作与控制系统、支承部件、辅助系统3)液压机的工作原理液压机是根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的，是一种利用液体压力来传递能量以完成各种成形加工工艺的机器。
CAE复习题(仅供参考,欢迎完善)
模具CAE复习题1.CAE作用，CAE的基本流程，在注塑成型中的作用？（P8）CAE作用：在模具加工前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。
在注塑成型中的作用：优化塑料制品设计、优化塑料模具设计、优化注射工艺参数。
2.热塑性注射成型过程是什么？主要分为哪几个阶段？（P1）过程：注射成型是把塑料原料加入注射机料筒中，经过螺杆的旋转使塑料向前输送，同时机筒加热使其溶化成熔体，储存在注射机筒前端，当螺杆作为加压工具快速向前推进时，塑料熔体已告压通过喷嘴注入磨具型腔中经过冷却、凝固后从磨具中脱出，成为塑料制品。
阶段：（1）塑化阶段，（2）注射充模阶段（3）冷却凝固阶段（4）脱模阶段3.注射成型工艺主要工艺参数有哪些？（P2-4）（1）温度：1、机筒温度2、喷嘴温度3、模具温度；（2）压力：1、塑化压力2、注射压力3、保压压力；（3）时间（成型周期）：注射充模时间、保压时间、冷却时间、预塑时间以及其他辅助时间（开模、脱模、嵌件安放、闭模）。
4.一般CAE软件结构，分别起什么作用？CAE软件的基本结构及其作用：前处理模块---给实体建模与参数化建模，构件的布尔运算，单元自动剖分，节点自动编号与节点参数自动生成，载荷与材料参数直接输入有公式参数化导入，节点载荷自动生成，有限元模型信息自动生成等。
有限元分析模块---有限单元库，材料库及相关算法，约束处理算法，有限元系统组装模块，静力、动力、振动、线性与非线性解法库。
大型通用题的物理、力学和数学特征，分解成若干个子问题，由不同的有限元分析子系统完成。
一般有如下子系统：线性静力分析子系统、动力分析子系统、振动模态分析子系统、热分析子系统等。
后处理模块---有限元分析结果的数据平滑，各种物理量的加工与显示，针对工程或产品设计要求的数据检验与工程规范校核，设计优化与模型修改等。
材料成型计算机模拟
3．2模拟结果及分析
本文在上述刚塑性理论的基础上利用DEFORM一3D软件对硅钢片轧制变形过程进行了数值模拟分析。在该软件的前置处理器中输入以上所设几何信息及成形条件，进行模拟，然后利用后置处理器模拟结果可视化。通过比较模拟硅钢片在轧制过程的可视图发现，在不同步骤时，应力应变及扭矩在轧件中的分布具有相同的规律，因此以随机选择计算到75步时的模拟结果
2模拟过程中的基本假设和基本方程
2．1刚塑性基本假设
对于一些复杂的工艺过程进行模拟时，由于模拟过程的计算量会很大，因此，可根据实际需要对模拟过程做适当的简化。我们在用刚塑性有限元法分析硅钢片的轧制变形问题时，给出以下基本假设以求必要的简化：
(1)弹性应变比塑性应变小得多，因此忽略材料的弹性变将10 X 20 X 5(mm )大小规格的硅钢片在实验轧机上进行轧制，其整个过程所需时间不足ls，这与模拟结果一致(见图5，t=0．7296s)。不过，这一过程中，硅钢片所受扭矩却发生了复杂的变化，其扭矩行程分布的模拟结果见图5。
根据图5中的变化曲线，可以清楚地了解整个轧制过程硅钢片的受力变化。从图中可以看出，轧件在最初的入口处所受扭矩非常小，可以近似认为是0；但是，随着时间的变化，扭矩值会逐渐增大并达到一最大值，从图中大致可估算该峰值近似为8．640 X 10'N·Innx，然后又慢慢减小至0，也即整个轧制过程结束。
图3、4是应变分布图的模拟结果。其中，图3是硅钢片纵截面上的表面层至中心层二维等效应变分布，与图1中应力分布规律相同，从表面至中心层，应变也是逐渐变大(￡⋯=0．5284mininlln，￡=0．2604 minitoni)。图4是三维等效应变场分布及网格划分图，与图2不同的是，从入口端至另一端，硅钢片在轧制时所受应变逐渐变大(￡一= 0．7148 mininlln，￡=0)。
材料科学：材料成型工艺学知识点模拟考试卷.doc
材料科学：材料成型工艺学知识点模拟考试卷 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 何谓冒口的有效补缩距离？ 本题答案： 2、问答题 产生焊接应力与变形的原因是什么？ 本题答案： 3、问答题 影响弯曲件回弹的因素和减少回弹量的措施是什么？ 本题答案： 4、问答题 可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁小铸件？ 本题答案： 5、问答题 熔模铸造采用热型重力浇注法浇注的优缺点是什么？生产中采用什么措施克服热型重力浇注法的缺点？熔模铸造生产中还发展了哪些新的浇注方法？ 本题答案： 6、问答题 什么叫刀具的前角？什么叫刀具的后角？简述前角、后角的改变对切削加工的影响。
本题答案： 7、填空题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------点焊时必须对工件施加压力，通电前加压是为了（）；断电后加压是为了（）。
本题答案：8、问答题何谓覆膜砂？基本配比是什么？覆膜砂制芯的优点有哪些？本题答案：9、问答题什么是拉深系数？用φ250ｍｍ＊1.5ｍｍ的板料能否一次拉深成直径为φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？本题答案：10、问答题什么是粉末锻造？与锻造相比其优点是什么？本题答案：11、问答题试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。
本题答案：12、问答题分析焊接应力与变形产生的原因，试提出三种以上减少或消除焊接应力与变形的工艺方法。
本题答案：13、问答题自由锻工艺镦粗圆柱形坯料时按坯料内部变形的大小不同可将其分成几个区？哪个区变形最大？哪一区变形最小？本题答案：14、单项选择题碳的质量分数（含碳量）大于0.8％的高碳钢与低碳钢相比，可锻性较差。
材料成型计算机模拟
目录第一章挤压工艺参数的确定 (1)1.1挤压工艺参数的确定 (1)1.1.1摩擦系数的确定 (1)1.1.2挤压杆速度的确定 (1)1.1.3挤压温度的确定 (1)1.1.4挤压模锥角的确定 (1)1.1.5工模具预热温度 (1)第二章挤压工具参数的确定 (2)2.1 模具尺寸的确定 (2)2.1.1 挤压示意图 (2)2.1.2挤压筒尺寸的确定 (2)2.1.3 挤压模尺寸确定 (4)第三章挤压方案的分配 (6)3.1挤压方案的分配 (6)第四章模拟挤压及提取数据 (7)4.1模拟挤压的过程 (7)4.1.1挤压工模具及工件的三维造型 (7)4.1.2挤压模拟 (7)4.2 后处理 (8)4.2.1挤压杆挤压速度对挤压力的影响 (8)4.2.2挤压杆挤压速度对破坏系数的影响 (9)第五章实验数据分析 (10)5.1 挤压杆挤压速度对挤压力的影响 (10)5.2 挤压杆挤压速度对破坏系数的影响 (11)总结 (12)参考文献 (13)工作总结 (14)第一章 挤压工艺参数的确定1.1挤压工艺参数的确定 1.1.1摩擦系数的确定摩擦系数对挤压有着重要的影响，对挤压力的影响最为显著。
根据设计要求，故挤压垫与坯料之间的摩擦系数可取0.6，挤压筒与坯料之间的摩擦系数根据设计要求取0.1。
1.1.2挤压杆速度的确定允许的挤压速度与金属再结晶和塑性区的温度范围有关，当变形和再结晶速度不协调或金属与模壁有较大摩擦时，挤压件将出现横向裂纹。
通常有色金属允许的挤压速度见表1-1。
表1-1 有色金属材料允许的挤压速度根据设计要求以及结合表1-1，可取挤压速度为1-s mm 60~10⋅。
1.1.3挤压温度的确定确定挤压温度的原则与确定热轧温度的原则相同，也就是说，在所选择的温度范围内，保证金属具有良好的塑性及较低的变形抗力，同时要保证制品的获得均匀良好的组织性能等。
根据设计要求及“三图”（合金的状态图、金属与合金的塑性图、第二类再结晶图）原则，可取挤压温度为610℃。
材料科学：材料成型工艺学考试资料模拟考试_0.doc
材料科学：材料成型工艺学考试资料模拟考试 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 产生焊接应力与变形的原因是什么？ 本题答案：焊接过程的局部加热导致被焊结构产生较大的温度不均匀，除 本题解析：焊接过程的局部加热导致被焊结构产生较大的温度不均匀，除引起接头组织和性能不均匀外，还会产生焊接应力与变形。
2、单项选择题 控制铸件同时凝固的主要目的是（ ）A.减少应力 B.防止夹砂 C.消除气孔 D.消除缩松 本题答案：A 本题解析：暂无解析 3、问答题 两个内径分别为60mm 和120mm 、高均为30mm 的带孔坯料，分别套在直径为60mm 的芯轴上扩孔，试用最小阻力定律分析产生什么不现的效果？ 本题答案：直径越小，阻力越大。
内径为60mm 的带孔坯料受到的阻力 本题解析：直径越小，阻力越大。
内径为60mm 的带孔坯料受到的阻力较大，扩孔后的效果呈椭圆形，而内径为120mm 的带孔坯料受到的阻力较小，基本和原来的形状相似，呈圆形. 4、问答题 铸造厂生产了一批灰铸铁件。
经检测，随炉单个浇注的Φ30试棒的抗拉强度为姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------205～210MPa，符合图纸得出的HT200的要求。
用户检验时，在铸件不同部位取样，检测结果表明，铸件上壁厚为8mm处的σb为200MPa；15mm处的σb为196MPa；25mm处σb为175MPa；30mm处的σb为168MPa。
据此，用户认为该批铸件不合格，理由是：1）铸件力学性能不符合HT200要求；2）铸件整体强度不均匀。
材料成型总复习2
材料成型总复习2填空1、可编程序控制器主要由中央处理模块、存储器模、＿＿输入输出模块（I/O）＿＿＿＿＿＿、编程器、电源构成。
2、MCS-51系列单片机指令系统的寻址方式有__寄存器寻址__、____直接寻址____、___寄存器间接寻址_____、_立即寻址____、基址寄存器加变址寄存器寻址。
3、8051有 2 级中断， 5 个中断源4、编程指令告知PLC要做什么，以及怎样去做。
5、块或指令是ＯＲＬＤ。
6、如果IL执行条件不满足，在IL和ILC之间的连锁部分的DIFU 指令不执行。
7、LD是输入指令。
8、逻辑与指令是ＡＮＤ。
9、CPM1A机型中特殊辅助继电器的英文缩写为ＳＲ。
10、ANDLD和ORLD指令成批使用次数不能超过８次。
11、PLC是可编程逻辑控制器的简称。
12、可编程序控制器输入输出部分的作用是传送PLC与外部信号之间的信息。
13、可编程序控制器采用循环扫描工作方式。
14、八位二进制补码所能表示的十进制数的最大范围为-128~+127，十进制数-2的真值为10000010，原码为10000010 ，补码为11111110。
15、数据传送类指令执行完毕，源操作数的内容__不会______（会/不会）丢失。
16、十进制数100用二进制数可表示为01100100 ,用十六进制数可表示为64H。
17、如果80C51单片机晶振频率为6MHz，则机器周期为2us 。
18、MCS-51系列单片机为 8 位单片机19、MCS-51系列单片机指令系统的寻址方式有__寄存器寻址__、____直接寻址____、___寄存器间接寻址_____、_立即寻址____、基址寄存器加变址寄存器寻址。
20、下面梯形图中，此时TIM00的值为：4S-T。
21、输入继电器只能由外部信号驱动，不能被程序指令驱动。
22、可编程序控制器常用的编程语言有梯形图、梯形图等。
23、MOV A ，20H 中，20H 的寻址方式称之为_____直接寻址________； SETB 20H 的寻址方式为按位寻址。
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一、判断题（共5分）
1. Anycasting 是一款基于有限元原理的模拟铸造成型过程的数值分析软件。
( × )
2. 相对于有限元法，有限差分法的弱项在于应力分析。
( √ )
3. Sysweld 、Ansys 、Procasting 、Deform 都可以模拟焊接过程的专业有限元分析软。
( × )
4. 进行材料成型过程数值模拟时，对材料的热物理性能参数要求不严格。
( × )
5. 一维空间Fourier 定律表示成下式：q=x
∂∂-t λ。
( √ ) 二、填空题（共25分）
1. 材料科学是以材料的组成、结构、性能和加工等为研究对象的一门科学。
2. 材料成形即采用铸造、锻造、 焊接 等方法将金属原材料加工成所需形状、尺寸，并达
到一定的组织性能要求。
3. 材料按照组成与结构可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料
等。
4. 数学建模的过程包括：建模准备、建模假设、构造模型、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。
5. 材料、能源和信息称为当代文明的三大支柱。
6. 材料按照性能和作用可以分为结构材料和功能材料。
7. 材料成型方法涉及到的物理、化学和力学现象。
8. 有限元分析的后处理程序的功能分为对计算结果的加工处理和计算结果的（图形）表示。
9. 金属型模具温度场的分析步骤分为前处理、求解和后处理。
10. 用于表示计算结果的图形表示形式有结构变形图、等值线图、主应力迹线图、等色图。
11. 当x 方向的温度分布呈线性时，温度梯度表达式：1
212x T x T T x --=∂∂。
12. 材料加工过程数值仿真的初始条件包括：温度初始条件、压力初始条件、速度初始条件和组织初始条件。
13. 在有限元法诞生前，求解弹性力学定解问题的基本方法有按应力求解、按位移求解和混
合求解。
14. 材料成形过程的基本规律可以用一组微分方程来描述，例如流场方程、热传导方程、平
衡方程和运动方程等，这些方程在所讨论的问题中常常被称为场方程或控制方程。
15. 材料加工过程数值仿真的初始条件包括：温度初始条件、压力初始条件、速度初始条件、组织初始条件。
16. 在有限元法诞生前，求解弹性力学定解问题的基本方法有按应力求解、按位移求解、混合求解。
17. 单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度。
三、名词解释（10小题，共20分）
1．计算机模拟：根据实际体系在计算机上进行模拟实验，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，也可以检验由模型导出的解析理论作为所作的简
化近似是否成功。
2. 数学模拟：就是利用数学语言对某种事务系统的特征和数量关系建立起来的符号系统。
3. 逼近误差：差商和与导数之间的误差表明差商逼近导数的程度，称为逼近误差。
4. 差商的精度：逼近误差相对于自变量差分（增量△x ）的量级称为用差商代替导数的精度。
5. 截断误差：用差分方程近似代替微分方程所引起的误差，称为截断误差。
6. 相容性：指当自变量的步长趋于零时，差分格式与微分问题的截断误差的范数是否趋于零，从而可以看出是否能用此差分格式来逼近微分问题。
7. 前处理：在凝固模拟技术中，值域的离散化、方程的差分化通常被称为前处理。
8. 导热：物体个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。
9. 对流：指物体个部分之间发生相对位移，冷热物体相互参混所引起的热量传递方式。
10. 等温线(面)：同一时刻物体中温度相同的点连接而成，对二维问题指等温线，对三维问题指等温面。
四、简答题（10小题,共30分）
1. 有限差分法差分原理？
答：函数y=f(x)对x 的导数x
x f x x f x y dx y x x ∆-∆+=∆∆=→∆→∆)()(d lim lim 00 向前差分：=∆y f(x+ x ∆)-f(x)；
向后差分：=∆y f(x)-f(x- x ∆)；
中心差分：=∆y f(x+ x ∆21)-f(x x ∆2
1) 2. 微分方程与差分方程的差别在哪里？
答：1）差分相应于微分，差商相应于导数。
2）只不过差分和差商是用有限元形式表示的而微分和导数则是以极限形式表示的。
3） 如果将微分方程中的导数用相应的差商近似代替，就可以得到有限元形式的差分方程。
3. 弹性静力分析问题的假设条件？
答：1）位移梯度是小量，应变与位移之间的关系是线性的；
2）物体始终保持弹性状态，应力与应变之间的关系是线性的；
3）边界条件中不包括接触条件。
4. 数学模型的离散化内容？
答：1）离散格式的选择；
2）动量方程的离散；
3）连续性方程的离散。
5. 为了保证解答的收敛性，要求位移模式必须满足三个条件？
答：1）位移模式必须包含单元的刚度位移；
2）位移模式必须包含单元的常应变；
3）位移模式在单元内要连续。
6. 多项式位移模式阶次的选择原则？
答：选择多项式位移模式阶次考虑的因素：
1）满足完备性和协调性的要求；
2）应该与局部坐标系的方位无关——几何各向相同性；
3）多项式的项必须等于或大于单元节点的自由度数。
7. 凝固模拟包括哪些内容？
答：逐渐浇注、凝固过程中:
1) 流动场和温度场；
2）应力和应变场；
3）结晶，组织，力学性能等宏观、微观多方面、多物理行为的数值模拟。
8. 凝固模拟解析包括哪些内容？
答：逐渐浇注、凝固过程中:
1) 流动解析和传热解析
3) 应力、应变解析
4) 结晶、组织、相结构解析。
9. 材料设计是指（主要包含三个方面的含义）那几个方面？
答：1) 理论计算→预报→组分、结构和性能；
2) 理论设计→订做→新材料；
3) 按照生产要求→设计→制备和加工方法。
10. 热加工过程的导热特点有哪些?
答：1）物体之间不发生宏观相对是位移；
2）依靠微观粒子（分子、原子、电子等）的无规则热运动。
3）是物质的固有本质。
五、综述题（2小题，共20分）
1、简述数值模拟的基本原理？
答：1）金属成形过程是工件的一个弹（粘）塑性变形过程，有时在这个过程中还伴有明显的温度和微观组织变化。
2）从物理的角度看，无论这个过程多么复杂，这个过程总可以通过一组微分方程以及相关的边界条件和初始条件表示出来。
这组微分方程以及边界条件和初始条件可以根据固体力学、热力学和材料科学的基础理论建立起来。
3）通常，这组微分方程的基本未知量是工件各点的位移、温度和一些用于面熟微观组织的物理量。
例如，对于普通的冲压过程，由于温度的影响和微观组织的变化可以忽略，因此基本的未知量只是工件各点的位移，而对于热锻过程，温度也应该作为基本的未知量。
如果我们可以得到这组微分方程的解，那么，我们可以根据相关学科的基础理论和基本规律，由所得到的基本未知量计算出其他物理量（例如应力、应变。
载荷等）随空间和时间的变化。
4）由于金属成型过程的复杂性，这组微分方程具有极强的物理的和几何的非线性，因此
得到这组微分方程的理论解是非常困难的。
5）直到七十年代，随着计算机技术和数值计算方法特别是有限元方法的迅速发展，才使得有可能通过数值计算的方法求解这组微分方程，从而建立了金属成型工艺数值模拟技术。
用计算机语言编写的的求解这组微分方程并由基本未知量计算其他物理量全部计算过程的文件就是我们常说金属成形工艺数值模拟软件。
2. 做金属成形工艺数值模拟对企业有什么好处？
答：1) 通过金属成形工艺数值模拟，可以进行工艺设计并最终得到一个经过优化的成形工艺。
2）由于这个工艺模拟的计算是根据固体力学、材料科学与数值计算的基础理论进行的，因此这种数值模拟过程原则上与进行工艺实验具有相同的效果。
3）由于工艺模拟是在计算机上进行的，它不需要加工实际的模具和坯料，也不需要压力机，从而使在工艺设计和优化上所花费的时间、成本大为降低。
可见这是一项能够给企业带来巨大经济效益的技术。
4）由于数值模拟技术可以使开发新产品的工艺试验次数大为减少，从而缩短了新产品的开发周期，降低了新产品的开发成本，提高了企业市场竞争力。
5）长期应用这项高新技术将大幅度地提高企业的技术水平，使工艺设计逐步地从传统的“技艺”走向“科学”。
3. 做金属成形工艺数值模拟需要客户准备哪些数据？
答：客户需要提供数据包括：
1）工艺参数，坯料、模具的形状尺寸数据和材料性能数据，压力机数据等。
2）对于冲压工艺：材料性能数据只包括板料在室温条件下的力学性能能数据例如：应力应变曲线、n值（应变硬化指数）的测定与r值（厚向异性系数），成形极限图等。
3）对于锻造工艺：如果客户需要了解模具的变形和应力数据，则还需要提供模具的力学性能数据。
4）如果是热锻，除了需要提供模具和坯料在锻造温度条件下的力学性能数据外，还需要提供与坯料与微观组织有关的数据。