2007合肥工大材料加工材料成型原理考研历年真题
2007年合肥工业大学物化考研试题
14. 半径为r 的液滴蒸气压为P r ,则r ln(/)p p ∞与界面张力成 ,若r =2×10-8m 时附加压p Δ=5900Pa ,当p Δ=1180Pa 时,r = m 。
15. 某反应级数为m ,中间一步反应分子数为n ,则m +(m-n)2为 (2,1/2,1/9,-1)。
16. 已知,,则 2(Cu /Cu 0.340V E θ+)=(Cu /Cu 0.522V E θ+)=(Cu /Cu E θ++)= V 。
17. 接触角θ<90°时,固气界面张力 固液界面张力,θ由cos θ= 计算。
18. 某反应机理如下:,A C U B C P +→,用稳态法导出反应的速率方程为 P d /d C t =。
19. 支链反应的爆炸上限和爆炸下限分别出由 销毁和 销毁所致。
20. 电极极化作用的结果是:使阳极电势 ,使阴极电势 。
二、(20分)双原子和单原子分子各2.00mol 组成的混合理想气体,经下述不同过程到达各自的终态。
始态均为600K ,100kPa ,计算下述各过程的。
已知双原子分子和单原子分子的摩尔恒容热容分别为 2.5R 和 1.5R ,R =8.314J·K ,W U S ΔΔ和v,m C =-1·mol -1。
1. 恒温可逆压缩至400kPa ;2. 恒容冷却至200K ;3. 恒定外压为50kPa 的不可逆绝热过程。
三、(15分)在气液平衡的400.0K 和100.0kPa 下,假定蒸气为理想气体、液体体积可以忽略,且vap m H Δ与温度无关。
1. 在400K 、100.0kPa 下1摩尔液态D 变成气体,计算该过程的、和U ΔS ΔA Δ。
2. 将400K 、100.0kPa 下1摩尔液态D 注入一真空容器中,蒸发成400.0K 、100.0kPa 的气体,计算该过程的、和U ΔS ΔA Δ。
3. 气液平衡时测得压力为1000kPa ,计算气体的温度T 。
(35)--2011-2012材料成形原理(下)试卷
1、已知受力体内一点的应力张量为
10 0 10
ij
0
10
0
(MPa),求出该点的主应力、主切应力、应力偏张量和应力球张量,
10 0 10
并画出该点的应力莫尔圆(本题 10 分)。
2 、已知长矩形板的长度 l 远大于高度 h 和宽度 a,且 a/h = 4,假设接触面上的摩擦服从库伦
P
A
B
命题教师注意事项:1、主考教师必须于考试一周前将“试卷 A”、“试卷 B”经教研室主任审批签字后送教务科印刷。 2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用 A4 纸横式打印贴在试卷版芯中。
叫附加应力。
5、塑性
6、塑性变形时体积不变条件表达式为:【13】,它表明,三个正应变分量不可能全部【14】, 因此塑性变形只有【15】种类型。 7、塑性成形过程中的摩擦是非常复杂的,目前关于摩擦机理有三种学说:【16】,【17】和 【18】。 8、当变形体的质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将向着【19】的方向移动,该定 律在镦粗中也称为【20】法则。
合 肥 工 业 大 学 试 卷(A)
2011 ~2012 学年第 一 学期 课程代码 03001600 课程名称 材料成形原理(下) 学分 3.0 课程性质:必修■、选修□、限修□ 考试形式:开
卷 □、 闭卷 ■
专业班级(教学班)
考试日期
命题教师 李萍,陈文琳
系(所或教研室)主任审批签名
一、填空题 (每空 1 分,共计 20 分)
三、名词解释:(每题 2 分,共计 10 分)
3、若两个主应力在数值上【6】 ,但符号【7】 ,即为纯切应力状态,此时,切应力在数值上 1、加工硬化
材料成形原理__合肥工业大学(28)--第十、十一章阶段测验参考答案B
《材料成形原理》阶段测验(第十、十一章)B卷班级: 姓名: 学号: 成绩:1、填空题(每空2分,共40分)1.液态金属从浇注温度冷却到常温要经历三个阶段: 液态收缩阶段 、 凝固收缩阶段 和固态收缩阶段 。
2.影响钢焊缝冷裂纹的三大主要因素是 拘束应力状态 、 氢的含量及分布 以及 钢的淬硬倾向 。
3.铸件产生集中性缩孔及分散性缩松的根本原因是金属的液态收缩和凝固收缩之和大 于固态收缩,对产生集中性缩孔倾向大的合金,通常采用“ 顺序凝固 ”的工艺原则。
4.碳当量反映了钢中 化学成分 对硬化程度的影响,它把钢中合金元素按其对材料 淬硬倾向的影响程度折合成碳的相当含量。
5.提高焊接线能量将会使得焊接热影响区内某固定点的最高加热温度 提高 ,相变温度以上的停留时间 延长 ,冷却速度 降低 。
6.易淬火钢热影响区包含 完全淬火 区和 不完全淬火 区,对于焊前是调质状态的易淬火钢,其热影响区还存在一个 回火软化 区,该区域的最高加热温度高于母材的 回火 温度。
7. 防止铸件产生缩孔和缩松可以通过凝固工艺原则的选择来加以控制,即选择 顺序凝固 和同时凝固 的凝固方式。
对于结构复杂的铸件,通常采用 复合 凝固方式。
2、判断题(每题4分,共32分)1.凝固过程中析出性气孔、夹杂、热裂纹的缺陷均与溶质再分配有关。
( √ )2. 金属凝固的脆性温度区间T B越大,收缩应力作用的时间就越长,产生的应变量越大,形成热裂纹的倾向越大。
( √ )3. 焊前预热、焊后后热的根本作用在于,通过减小冷却速度而降低淬硬组织形成倾向,从而达到消除冷裂的目的。
( × )4. 成分偏析及析出性气孔的形成过程,均与成分再分配有关。
( √ )5. 金属或合金在焊接过程中,若强度和硬度提高则一定发生脆化,同时发生脆化必然伴随着强度和硬度的提高。
( × )6. 对于氧化物和硫化物引起的晶界偏析,用均匀化退火的方法可以消除。
2006合肥工业大学材料成型原理期末试卷
1、[ B ] 2、[ D ]3、[ B ]4、[ A ]5、[ D ]6、[ C ]7、[ B ]8、[ C ]9、 [ D ] 10、[ C ]
12、缩孔及缩松形成的根本原因是凝固阶段的液态收缩和凝固收缩之和(29)于固态收缩。 逐层凝固特性的合金,容易产生 (30) 。
二、选择题(每题 2.5 分,共 25 分)
1、下面哪一种说法的是错误的? A. 纯金属、共晶和金属间化合物成分的合金,在相同过热度情况下,比具有宽凝固温度区
间的流动性好。 B. 在合金成分及浇注条件特定的情况下,合金液在金属型中的充型能力比砂型中好。 C. 根据结晶温度范围宽的合金的停止流动机理,当向前流动的液态金属的前端析出 15~20
7、如图所示的铸件在凝固冷却到室温后,厚度不同的
两部分中产生的纵向残余应力状态是:
Ⅱ
A. Ⅰ中为拉应力,Ⅱ中为压应力。
Ⅰ
B. Ⅰ中为压应力,Ⅱ中为拉应力。
C. Ⅰ和Ⅱ中均为压应力。
Ⅱ
D. Ⅰ和Ⅱ中均为拉应力。
8、下面哪一种说法的是错误的? A. 易淬火钢焊接热影响区可分为:完全淬火区,不完全淬火区,回火软化区。 B. 热影响区的完全淬火区,靠近熔合线的组织较粗大,而靠 AC3 的组织较为细小。 C. 易淬火钢的不完全淬火区的组织大小均匀。 D. 热影响区的温度超过焊前调质时的回火温度,则发生软化现象。
其液相的成分为C0,其固相成分为C0/ K0。
命题教师注意事项:1、主考教师必须于考试一周前将“试卷 A”、“试卷 B”经教研室主任审批签字后送教务科印刷。 2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用 A4 纸横式打印贴在试卷版芯中。
合肥
2008~2009 学年第 1 学期 课程代码 专业班级(教学班) 材料成型 2006-000
材料成形原理__合肥工业大学(25)--第十、十一章阶段测验试卷A
《材料成形原理》阶段测验(第十、十一章)A卷班级: 姓名: 学号: 成绩:1、填空题(每空2分,共40分)1.金属中的气孔按气体来源不同可分为 、 和 。
2.缩孔及缩松形成的根本原因是凝固阶段的 收缩和凝固收缩之和 于固态收缩。
逐层凝固特性的合金,容易产生 。
3. 焊接过程的快速加热,使各种金属的相变温度比起等温转变时 。
当钢中含有较多的元素时,这种影响更为明显,还影响到奥氏体内部的 过程。
4. 焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。
目前脆化形式有、 、 、 、氢脆以及石墨脆化等。
5.在一般的熔焊条件下,不易淬火钢按照热影响区中不同部位加热的最高温度及组织特征,可分为 、 、 、 四个区。
6. 提高预热温度将会使得焊接热影响区的最高加热温度 , 相变温度以上的停留时间,宽度 。
2、判断题(每题4分,共32分)1.焊接过程各金属的相变温度与等温转变时无差别。
( )2.防止焊接冷裂纹的措施通常是焊前预热、焊后后热、选用碱性焊条。
( )3.凝固过程中缩孔缺陷的出现与溶质再分配无关。
( )4.对含碳量较高的钢(Wc≥0.2%)其焊接热影响区的组织脆化主要是于M-A组元、上贝氏体、魏氏组织等有关。
( )应力时间 t /h 5.与晶界偏析相比,晶内偏析的危害性更大。
( )6.合金结晶温度范围宽、树枝晶粗大、气体压力高易产生宏观逆偏析。
( )7.低碳钢板件对接接头中的纵向残余应力,在焊缝及近缝区,纵向应力为拉应力。
( )8.焊前预热可起到减少淬硬组织和降低拘束应力的作用,从而控制冷裂纹的出现。
( )3、1、σUC 称为: 2、σLC 称为: 3、若σ<σLC ,则: 4、若σ>σUC ,则:5、若σLC < σ < σUC ,则应力与潜伏期的关系为:。
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。
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1、2、3、何种金属的流动性最好?该金属呈何种凝固方式? 5、第二章什么是金属液的充型能力?影响金属充型能力的因素有哪三个?金属液充满铸熨型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力金属的流动性、铸型条件、浇注条件影响金属流动性的因素有哪些?金属的凝固方式有哪三种?合金成分、合金的质量热容、密度和热导率逐层凝固、糊状凝固、屮间凝同灰铸铁逐层凝同4>影响充型能力的铸型条件有哪三个?铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体铸造时,金属的收缩可分为哪三个阶段?什么收缩阶段易产生缩孔和缩松?什么收缩阶段易产生应力、变形和裂纹?液态收缩、凝固收缩、固态收缩液态收缩和凝固收缩阶段易产生缩孔和缩松,固态收缩阶段易产生应力、变形和裂纹。
6、何种合金易缩孔,何种合金易缩松;多出现于铸件的哪些部位?缩孔:纯金属、共晶合金和凝固范围窄的合金凝固呈逐层凝固,易产生缩孔。
位置:铸件最后凝固部位缩松:凝恆I温度范围较宽的金属。
位置:铸件的轴线附近和热节部位。
7.什么是铸造应力?什么是热应力?铸件上何处产生拉应力?何处产生压应力?铸造应力:铸件在凝固和冷却过程中由受阻收缩、热作用和相变等因素引起的内应力热应力:铸件在凝固和冷却过程屮,不同部位由于温芳造成不均匀收缩而引起的铸造应力。
先冷处受压,后冷处受拉8、P88思考作业题2-5, 2-69、缩孔和缩松的防止措施主要有哪两种?1)采用顺序凝固原则顺序凝固是使铸件按规定方向从一部分到另一部分依次凝固的原则,通常用于收缩较大、凝固温度范围较小的合金2)加压补缩将铸型置于压力罐屮,浇注后使铸件在压力下凝尚可显著减少显微缩松10、减小和消除热应力的方法有哪几种?1)合理设计铸件结构铸件壁厚应均匀且减少热节。
壁与壁间的连接应尽量采用圆角过渡,以免因产生应力集屮而开裂。
2)采用同时凝固原则使型腔内各部分金属液温差很小,同时进行凝間。
将内浇道开于薄部,必要时在厚部或热节处设置冷铁。
适用于收缩较小的合金、倾向于糊状凝固的合金、气密性要求不高的铸件、壁厚均匀的薄壁铸件3)去应力退火一般为Acl-(100〜200)°C,经保温后随炉冷却至20()〜30CTC后出炉空冷11、何时产生热裂纹?何时产生冷裂纹?试分别简述热裂纹和冷裂纹的特征。
合肥工业大学材料力学历年试卷汇总
t合肥工业大学《材料力学》试卷 2003-2004学年第二学期02级少学时专业用教学班号: 班级: 学号: 姓名:一、简答题(24分)1、试计算图示薄板在冲剪时的剪切面面积。
(4分)2、试求图示图形的形心坐标.图中 90=∠=∠CDE BCD 。
(5分)e3、试指出用积分法求图示外伸梁的弯曲变形时有几个积分常数.并写出确定这些积分常数时所用的边界条件和连续条件。
(5分)4、试用单元体表示图示圆截面杆表面A 点的应力状态.已知杆的直径为d 。
(5分)5、图示为两端固支细长压杆.其长度为l .截面为b h ⨯的矩形.并且h b l >>>.材料的弹性模量为E .试计算该杆的临界力cr F 。
(5分)二、计算题(56分)1、图示为简易起重装置.已知AB 杆采用工字钢制成.钢的许用应力MPa 120][=σ.该起重装置能够承受的最大载荷kN 10max =F .试选取工字钢的型号。
(10分)maxF ACB2、试作出图示简支梁的剪力图和弯矩图.写出maxQF .m axM。
(12分)q3、试求图示矩形截面简支梁1-1横截面上a 、b 两点的正应力。
(12分)4、图示圆轴受集中力和集中力偶作用.已知kN 4=F .m 6.0=a .MPa 140][=σ.试用最大切应力准则设计该轴的直径d 。
(12分)5、采用拉伸方式测量材料的弹性模量。
已知圆截面试样的标距mm 100=l .试样的直径mm 10=d .引伸仪的标距mm 500=l .当载荷增量kN 4=∆F 时.由引伸仪读得的引伸仪标距的增量为mm 0125.00=∆l .试求试样材料的弹性模量。
(10分)05-06学年第二学期 一、简答题(37分)1.若将圆形截面杆的直径增加一倍.试问杆的抗拉(压)刚度、抗扭刚度和抗弯刚度各增加多少倍?(6分) 解:直径为d 的圆杆件:4 321d GI P π=.4 641d EI Z π=.2 41d EA π= 直径为2d 的圆杆件:()42 321d GI P π=.()42 641d EI Z π=.()22 41d EA π=所以.抗拉压刚度增加3倍.抗扭刚度和抗弯刚度各增加15倍2. 试求图示平面图形的形心坐标。
合工大2007级机械设计试卷A参考答案
一、填空题(每空1分,共20分)⑴磨合阶段⑾12.7⑵稳定磨损阶段⑿93⑶剧烈磨损阶段⒀υK⑷480 ⒁βK⑸单圆头平键⒂限制蜗轮滚刀的数目,便于滚刀标准化⑹两侧面⒃转轴⑺上下面⒄45⑻拉应力⒅p⑼离心应力⒆υp⑽弯曲应力⒇点蚀二、选择填空题(每空1分,共10分)三、下列的说法不准确或不正确,请给出正确的说法。
(每题2分,共10分)1、螺纹连接预紧的目的是增强连接的可靠性和紧密性;防松的目的是为了避免螺纹连接松脱。
2、普通平键的截面尺寸应根据轴的直径确定。
3、带传动的打滑是带传动的失效形式,应当避免;弹性滑动是带传动固有的物理现象,不能避免。
4、链传动设计时,为了减小传动的多边形效应,应尽量选择小的节距,齿数应适当多些。
5、在进行轴承类型选择时,如果要求轴承标准化程度高,易于更换,应选择滚动轴承,如果对轴承的精度要求极高,应选择滑动轴承。
四、简答题(每题5分,共25分)1、简述流体动压润滑形成的必要条件。
【答】1)相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;(1.5分)2)被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度(亦即滑动表面带油时要有足够的油层最大速度),其运动方向必须使润滑油由大口流进,从小口流出;(2分)3)润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。
(1.5分)2、简述普通螺栓联接和螺钉联接的结构特点和应用场合。
【答】1)普通螺栓联接被联接件的通孔与螺栓杆之间有间隙,所以孔的加工精度可以低些,不需在被联接件上切制螺纹,同时结构简单、装拆方便,所以应用最广。
(2.5分)2)螺钉联接:螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中。
适用于被联接件之一较厚,或另一端不能装螺母的场合。
由于不用螺母,所以易于实现外观平整、结构紧凑;但要在被联接件上切制螺纹,因而其结构比螺栓联接复杂一些。
不适用于经常拆装的场合。
如经常拆装,会使螺纹孔磨损,导致被联接件过早失效。
(2.5分)3、带传动允许的最大有效圆周力与哪些因素有关?带传动的设计准则是什么?【答】影响带传动工作能力的因素有:1)预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力;(1分)2)包角:包角越大越好,一般不小于120°;(1分)3)摩擦系数:摩擦系数越大越好。
合肥工业大学2005至2006学年第一学期材料成形原理期末考试试题A
合肥工业大学2005至2006学年第一学期材料成形原理期末考试试题A一、名词解释及简答题(共18分)1. 粗糙界面与光滑界面及其判据(6分)固-液界面固相一侧的点阵位置有一半左右被固相原子所占据,形成凸凹不平的界面结构,称为粗糙界面;(2分)固-液界面固相一侧的点阵位置几乎全被固相原子所占据,只留下少数空位或台阶,称为光滑界面。
(2分)根据 Jackson 因子()大小可以判断:(2分)α≤2的物质,凝固时固-液界面为粗糙面,α>5的物质,凝固时界面为光滑面,2. 集中缩孔的形成机理(4分)纯金属、共晶和结晶温度范围窄的合金,一般按由表及里的逐层凝固方式凝固,当液态收缩和凝固收缩大于固态收缩时,便会在最后凝固部位形成尺寸较大的集中缩孔。
3. 沉淀脱氧及其优、缺点(4分)沉淀脱氧是指溶解于液态金属中的脱氧元素直接和熔池中的[FeO]反应,使其转化为不溶于液态金属的氧化物,并转入熔渣中的脱氧方式。
(2分)优点:脱氧速度快,脱氧彻底。
(1分)缺点:脱氧产物不能清除时易形成夹杂。
(1分)4. 焊接熔渣的长渣与短渣(4分)药皮焊条电弧焊时,根据熔渣粘度随温度变化的速率,可将熔渣分为“长渣”和“短渣”两类。
(2分)随温度增高粘度急剧下降的渣称为短渣,而随温度增高粘度下降缓慢的渣称为长渣。
(2分)二、填空(每空1分,共32分)1、实际液态金属内部存在结构起伏、能量起伏和相起伏。
2、物质表面张力的大小与其内部质点间结合力大小成正比,界面张力的大小与界面两侧质点间结合力大小成反比。
衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小,润湿角θ越小,说明界面能越小。
3、通常,合金的凝固温度区间越大,液态合金充型过程中流动性越差,铸件越容易呈体积(或糊状)凝固方式。
4、焊接热输入功率一定时,焊接速度越快,相同温度等温线椭圆的长、短轴相差越大,焊缝凝固时晶体以对向生长的倾向越大,焊缝中心低熔点物质偏析程度越严重,焊缝的凝固裂纹形成倾向越大。
2007年合肥工业大学工业工程专业817生产计划与控制考研试题
合肥工业大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称:生产计划与控制适用专业:工业工程一、判断题(15分)1.产品流程矩阵表明了流程选择与产品数量种类关系。
√2.按对象原则布置的生产系统具有生产柔性。
×3.MRP处理的是独立需求。
×4.列车时刻表属于作业计划。
√5.甘特图揭示了作业活动之间的顺序关系。
√6.订货生产不会出现存货生产现象。
×7.虚作业的主要作用是表明前后作用之间的逻辑关系。
√8.非增值作业是为维持增值作业所需要的活动。
√9.有什么样的原材料就制造什么样的产品,是输入决定了输出。
×10.加工装配式生产是离散性生产。
√IL基于时间竞争就是不计成本、不顾质量和品种,最快地将产品和服务提交给顾客。
×12.并行工程的主要目标是改善产品的质量。
×13.准时性是组织生产过程的基本要求。
√14.我们通常所说的“某企业年产电冰箱多少台”,是按假定产品来计量的。
√15.产品的包装物不是相关需求。
×二、填空题(15分)1.生产系统(制造业而言)是由段△、转换、产出组成,其中转换子系统是生产系统的核心。
2.对制造业而言,企业的三项基本职能是萱销、生产和购物。
3.新产品开发构思两种动力模式分别是技术推动型和需求拉动型。
4.工艺设计的内容有产品图纸的工艺分析和审查、拟定工作方案、编订工艺规程、工艺装备的设计和制造。
5.生产系统的定位是指比晶逡让类型、H过程类型、和狂圈钮类型的组合。
6.开环的MRP系统由主生产计划(MB)子系统、物料清单维护(BOM)子系统、库存管理(IM)系统及物料需求计划编制子系统构成07.大量流水生产的主要期量标准有苴也、流水线工作指示图表、在制品定额。
8.累计编号法是编制嵋生产车间作业计划的常用方法。
9.生产调度常用的工具是工>、加工路线单、调度板。
10.存货生产是按预测市场需求来组织生产:订货生产是按空来组织生产的。
材料成形原理__合肥工业大学(15)--第四章阶段测验试卷B
液相只有有限扩散凝固条件下溶质再分配《材料成形原理》阶段测验(第四章)班级: 姓名: 学号 成绩:座位:第 排, 左起第 座1、判断正误(划√或×)(每题5分)(1)“平衡凝固”条件下,凝固后零件断面的成分均匀地为C S =C 0。
所以“平衡凝固”开始时晶体析出的成分即为C 0。
( )(2)在“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下,固-液界面处的固相及液相成分C *S 、C *L 随凝固过程的进行均始终在不断升高。
( )(3)在“液相只有有限扩散”溶质再分配条件下,当达到稳定状态时,界面处及其前方液相成分随时间变化均符合0)'(=∂∂t x C L ,且溶质富集层以外的成分均为C L =C 0 K 0。
(4)G L <0''')(=∂∂x L x x T 表示凝固界面处液体实际温度梯度G L 小于)'(x T L 曲线0'=x 处的切线,此表达式为成分过冷的形成条件。
( )(5)如果某合金的当前凝固存在成分过冷程度处于“胞状晶”生长方式的范围内,若大幅度增大液体实际温度梯度G L ,凝固界面有向“平整界面”变化的可能。
( )(6)无论是纯金属还是合金,只有当凝固界面前形成负温度梯度,才可出现过冷现象。
()(7)成分过冷较小时胞状晶生长方向垂直于固-液界面,与晶体学取向无关。
( )(8)方向性较弱的金属固溶体,其等轴树枝晶外缘圆滑,无清晰齐整的棱角。
( )(9)灰铸铁γ-Fe 与G (石墨)共晶反应过程,领先相石墨呈片状生长且不断发生分枝及弯曲,而奥氏体则以非封闭晕圈形式包围着石墨片一起长大,这种不规则的共晶生长不属于共生生长范畴。
( )(10)交替平行排列的层片状规则共晶两相具有共同的凝固界面,且为等温面。
( )2、若设△C 0=C 0/ K 0-C 0,右图中:A=( ),表达 ;B=( ), 表达 ;C=( ), 表达 。
2008合肥工大材料加工材料成型原理考研历年真题
08年攻读硕士学位研究生入学考试试卷一、 名词解释1结构起伏2逐层凝固3伪共晶4孕育处理5微观偏析6真实应力7加工硬化8增量理论9滑移线二、 填空题1液态金属结晶过程中,随着过冷度的增大,临界晶核半径( )、形核功( )、形核率( )。
2Jakson 因子 a 可以作为固-液微观界面的判据,凡是a≤2的晶体,其生长界面为( )、凡是a>5的晶体,其生长界面为( )。
3随合金凝固温度区间大小的不同和( )的变化,铸件的凝固方式有( )、( )和( )三种不同的形式。
4根据分子理论,把熔渣的碱度B定义为:( ),当B>1时,为( )性渣,当B<1时为( )性渣。
5在焊接熔渣中,随着温度的升高,粘度( )的熔渣称为长渣,而随着温度的升高,粘度( )的渣称为短渣。
6根据气体来源不同,铸件中的气孔分为( )气孔,( )气孔,和( )气孔。
7影响低合金高强钢产生裂纹的三个主要的因素分别是:( )、( )、( ).8 平面的方程为( ),π平面上任一点的应力矢量均表示( )。
9当变形体的质点有可能沿不同的方向移动时,则物体各质点将向着( )的方向移动,该定律在镦粗中也称为( )法则。
10塑性变形时,根据坯料与工具表面之间的润滑状态的不同,将摩擦分为三类:( )、( )、( )11塑性应力应变关系与( )或加载的历史有关,一般只能建立应力与应变增量之间的关系,仅在( )下,应力主轴与应变主轴重合,才可以建立全量关系。
12使切应力达到极大值的平面称为( )平面,主切应力中绝对值最大的一个称为( )13为了真实地反映瞬时的塑性变形过程,一般用( )来表示塑性变形的程度,也称为( )三、 简单题1、试述液态金属充型能力的含义,影响液态金属充型能力的因素有哪些?2、下图是在一个半径为20mm 的长圆柱形铸件中从表面到中心测得的动态凝固曲线,试绘出当凝固时间为2.5min 时刻,铸件截面上从表面到中心的固相、液-固相三个区的结构,并指出该铸件的凝固方式;该铸件的凝固时间大约为多少?3、写出K0<1时,在固相中无扩散而液相中只有扩散的条件下,合金凝固过程中出现成分过冷的判据,并简要分析生长速度,液相中溶质扩散系数和溶质平衡分配系数对成分过冷大小的影响。
材料成形原理__合肥工业大学(7)--第二章阶段测验试卷B
《材料成形原理》阶段测验(第二章)班级: 姓名: 学号 成绩:座位:第 排, 左起第 座1、 右图为半无限大平板铸件凝固过程的一维不稳定温度场示意图。
写出下列参数的含义:λ1 为:c 1为: ρ1为:T 10为:2222ρλc a 为:2、判断正误(划√或×)(1)随凝固时间的延长,铸件温度场的温度梯度铸件变小。
( )(2)其它条件相同,铸件温度场的温度梯度在湿砂型中小于干砂型中的温度梯度。
( )(3)金属型的蓄热系数小于砂型的蓄热系数。
( )(4)其它条件相同,不锈钢焊件的400℃的等温椭圆面积小于铝焊件的相应椭圆面积。
()(5)随铸件断面温度梯度的增大,相同合金铸件越趋向于体积凝固方式。
( )(6)其它条件相同,焊件板材厚度越大,焊件温度场的等温椭圆面积越大。
( )T i 铸件 λ1 c 1 ρ1铸型 λ2 c 2 ρ2T T 20T(7)铝合金铸件在共晶成分点呈逐层凝固方式;其它条件相同,成分离共晶成分点越远铸件越趋向于体积凝固方式。
( )(8)其它条件相同,焊接速度越大,焊件等温椭圆长轴与短轴之比越大。
( )3、右图为某平板熔焊过程中焊件表面的温度分布状况。
在图中画出最大温度梯度方向,并指出当前热源位置与移动方向。
4、右图为200mm厚度的25#钢大平板铸件分别在金属型与砂型中的动态凝固曲线。
根据图形分别说明:(1)金属型及砂型中距铸件表面50mm处的起凝固时刻及凝固结束时间(2)在动态凝固曲线的右侧虚线框内画出20分钟时砂型中铸件断面的相区分布(液、固、固+液)。
合工大材料成型复习题
第二章1、什么是金属液的充型能力影响金属充型能力的因素有哪三个金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力金属的流动性、铸型条件、浇注条件2、影响金属流动性的因素有哪些金属的凝固方式有哪三种合金成分、合金的质量热容、密度和热导率逐层凝固、糊状凝固、中间凝固3、何种金属的流动性最好该金属呈何种凝固方式灰铸铁逐层凝固4、影响充型能力的铸型条件有哪三个铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体5、铸造时,金属的收缩可分为哪三个阶段什么收缩阶段易产生缩孔和缩松什么收缩阶段易产生应力、变形和裂纹液态收缩、凝固收缩、固态收缩液态收缩和凝固收缩阶段易产生缩孔和缩松,固态收缩阶段易产生应力、变形和裂纹。
6、何种合金易缩孔,何种合金易缩松;多出现于铸件的哪些部位缩孔:纯金属、共晶合金和凝固范围窄的合金凝固呈逐层凝固,易产生缩孔。
位置:铸件最后凝固部位缩松:凝固温度范围较宽的金属。
位置:铸件的轴线附近和热节部位。
7、什么是铸造应力什么是热应力铸件上何处产生拉应力何处产生压应力铸造应力:铸件在凝固和冷却过程中由受阻收缩、热作用和相变等因素引起的内应力热应力:铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于温差造成不均匀收缩而引起的铸造应力。
先冷处受压,后冷处受拉8、P88 思考作业题 2-5,2-69、缩孔和缩松的防止措施主要有哪两种1)采用顺序凝固原则顺序凝固是使铸件按规定方向从一部分到另一部分依次凝固的原则,通常用于收缩较大、凝固温度范围较小的合金2)加压补缩将铸型置于压力罐中,浇注后使铸件在压力下凝固可显著减少显微缩松10、减小和消除热应力的方法有哪几种1)合理设计铸件结构铸件壁厚应均匀且减少热节。
壁与壁间的连接应尽量采用圆角过渡,以免因产生应力集中而开裂。
2)采用同时凝固原则使型腔内各部分金属液温差很小,同时进行凝固。
将内浇道开于薄部,必要时在厚部或热节处设置冷铁。
适用于收缩较小的合金、倾向于糊状凝固的合金、气密性要求不高的铸件、壁厚均匀的薄壁铸件3)去应力退火一般为Ac1-(100~200) ℃,经保温后随炉冷却至200~300℃后出炉空冷11、何时产生热裂纹何时产生冷裂纹试分别简述热裂纹和冷裂纹的特征。
07年合肥工业大学复试试卷——混凝土
合肥工业大学结构工程专业2007年硕士研究生入学复试试题(回忆版)钢筋混凝土结构一、单项选择题(每小题2分,共10分)1、建筑结构的功能要求()A、低温性能B、刚度大,整体性好C、耐久性D、传声性小2、对梁正截面受弯承载力的基本假定正确的是()A、截面应保持平面B、考虑混凝土的抗拉强度C、塑性破坏D、脆性破坏3、对称配筋小偏心受压构件达到承载自动极限状态时,纵向受力钢筋()A、As’屈服而As不一定屈服B、A s’屈服而As不屈服C、A s’和As均屈服D、As屈服而As’不屈服4、预应力混凝土构件中,第一批预应力损失是指()所发生的预应力损失。
A、构件张拉之前B、混凝土受到预压之前C、构件产生变形之前D、构建受到载荷之前5、在框架结构抗震设计中,为保证延性框架,应设计成强柱弱梁,即()A、柱截面尺寸大于梁截面尺寸B、柱线刚度大于梁线刚度C、柱受弯承载力大于梁受弯承载力D、同一节点处,上下柱截面设计弯矩大于左右梁端截面受弯承载力二、简答题(每题10分,共60分)1、试述钢筋混凝土受弯构件适筋梁正截面工作的三个阶段及主要特点,每种阶段是哪种极限状态的设计依据?2、什么是剪跨比和广义剪跨比?剪跨比实质上反映了什么问题?它对梁的斜截面抗剪有什么影响?3、为什么会发生斜截面受弯破坏?应该采取哪些措施来保证不发生这种破坏?4、何谓预应力钢筋的“张拉控制力”?为什么张拉控制应力的取值不能太高和太低?5、混凝土抗压性能好,为什么在轴心受压柱中还要配置一定数量的钢筋?轴心受压构件中的钢筋对轴心受压构件起什么作用?6、钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布时应遵循什么原则,其物理意义是什么?三、计算题(每题15分,共30分,3选2)1、已知某T形截面梁,截面尺寸如图所示,混凝土等级为C20,HRB335级钢筋,当作用在截面中的设计弯矩为M=520 kN·m时,试计算受拉钢筋的截面面积。
2、某钢筋混凝土偏心受压柱的截面b*h=300*400 mm,混凝土采用C20等级,纵向钢筋采用HRB400(fy=fy’),计算长度l0=3.6 m,采用对称配筋,该柱的控制截面第二组:N=325 kN,M=142 kN·m试先初步判断哪一组内力最不利,再通过计算出两组内力作用下所需的受力钢筋面积,验证判断是否正确。
材料成形原理__合肥工业大学(12)--第三章阶段测验参考答案B
《材料成形原理》阶段测验(第三章)班级: 姓名: 学号 成绩:(1)金属熔体从高温降温,只有温度冷却至平衡熔点T m 以下具有一定过冷度,才可能发生凝固。
(√ )(2)过冷度达到ΔT *之后,原子团簇平均半径r°已达临界尺寸,开始大量形核。
ΔT *理解为大量形核过冷度。
( √)(3)非均质形核与均质形核相比,前者临界半径r*、形核功ΔG *及临界形核过冷度ΔT *均比后者小很多。
( × )(4)凝固界面微观结构类别(粗糙界面还是光滑界面),热力学上主要取决于物质的熔融熵大小。
熔融熵越高,凝固界面结构越趋向于成为光滑界面。
( √ )(5)粗糙界面属性的物质按照连续生长方式,其生长速度与过冷度的平方成正比。
( ×)(6)非均质形核过程,新生晶体与杂质基底之间的界面张力σSC 越大,润湿角θ越大,形核功ΔG *越大,形核临界过冷度ΔT *越大,形核率越高。
( × )2、填空(每题3分)(1)过冷度ΔT 增大,r *及ΔG *下降,形核率I 增大 。
过冷度ΔT 较小时,均质形核的形核率几乎始终为 零 。
当温度降到某一程度,达到临界过冷度(ΔT *),形核率迅速增大 。
研究表明,ΔT *≈ 0.2 T m 左右,由此可见,均质形核需要 很大 的过冷度。
(2)均质晶核形成的晶核为球体,系统自由能变化G ∆由两部分组成,其中,液-固体积 自由能之差(由V G ∆引起)为相变 驱动力,而固-液界面能(由SL σ引起)则 阻碍 相变。
(3)形核功ΔG *的大小为临界晶核表面能的 1/3 倍 , 它是均质形核所必须克服的 能量障碍 。
03、右图中,液态合金成分为C 0。
假设在冷却过程中按平衡方式凝固(液相及固相成分均按相图变化),在图上分别标出T 1、T 2 及任意特定温度T *与液相线、固相线的交点(6个)成分;写出T *温度时K 0定义式。
(20分)答:标注见教材 P60 ;温度时。
合工大材料工程考研真题
合工大材料工程考研真题合工大材料工程考研真题回顾合工大材料工程考研不仅是考生们备战考试的重点,也是他们实现个人发展和就业的重要机遇。
在过去的几年里,合工大材料工程考研真题已经成为了考生们备考的重要指南。
通过回顾真题,考生们可以了解考试的内容和形式,提高备考的效率。
下面将对合工大材料工程考研真题进行回顾和分析。
一、材料科学与工程专业基础综合真题该部分主要考察考生在材料科学与工程专业的基础知识和综合应用能力。
以下是一道典型的题目:问:在金属工艺中,固溶处理是一种常用的工艺方法。
固溶处理的目的是什么?固溶处理后材料的显微组织发生了哪些变化?答:固溶处理是通过在高温下将金属固溶体加热至固溶区转化为固溶液,随后在适当的速率和降温条件下快速冷却。
固溶处理的目的是通过固溶区内的共晶、凝固化和稳定化反应,降低合金的硬度和强度,提高塑性和韧性,消除金属内部的组织缺陷,提高材料的机械性能。
固溶处理后,材料的显微组织发生以下变化:1. 溶质从固溶体中析出,共晶相生成,固溶体的晶粒尺寸会减小。
2. 固溶处理会导致固溶体中溶质的偏聚现象,形成新的晶界,晶界会增加材料的强度和塑性。
3. 固溶处理会使原来的晶内含有的微小的组成偏差迅速消失,从而使晶界能量降低,晶界迁移,金属材料的形变容易,从而提高了金属材料的塑性和韧性。
二、材料科学与工程专业综合能力真题该部分主要考察考生在材料科学与工程专业的实践能力和解决问题的综合能力。
以下是一道典型的题目:问:钢材的回火处理可以提高其韧性和塑性,请简要说明回火的机理和对钢材性能的影响。
答:回火处理是将淬火后的钢材加热至适当温度,保持一定时间后冷却。
回火的机理是通过晶界展开、晶粒再长大和碳的析出等原理改善钢材的组织,在保持钢材的硬度的基础上提高其塑性和韧性。
回火处理对钢材性能的影响主要有以下几个方面:1. 回火处理可以减轻钢材的内应力,改善材料的塑性和韧性。
回火过程中,钢材的晶界会展开和迁移,进而减少晶界间的应力集中,降低晶界位错的形成,使材料更加具有韧性和延展性。
材料成形原理__合肥工业大学(20)--第五、七章阶段测验参考答案B
《材料成形原理》阶段测验(第五、七章)班级: 姓名: 学号 成绩:座位:第 排, 左起第 座1、判断正误(划√或×)(每题5分)(1)表面细等轴晶的结晶潜热既可从型壁导出,也可向过冷熔体中散失。
( √ )(2) 柱状晶通常以表面激冷晶为基底而向内部生长,其主干取向与热流方向相平行的枝晶,较之取向不利的相邻枝晶生长得更为迅速。
( √ )(3)合金偏析系数│1—K 0│越大,激冷晶越易形成脖颈,从而有利于内部等轴晶形成。
(√ )(4)球铁生产中以球化剂处理铁水,以及铸钢钢液中加入钛铁处理均属于变质处理。
(× )(5)焊缝凝固,因熔池过热度高及温度梯度大,从而容易按柱状晶方式生长。
( √ )(6)铝合金中氮的溶解度很低,故可用氮气去除铝液中有害气体和杂质。
( √ )(7)增加焊接气氛的氧化性,可降低氢气和氮气在钢熔池中的溶解。
( × )(8)提高焊接电流及焊接电压可降低焊缝的[H]、[N]。
( × )(9) 水汽不仅是金属液中氢气的主要来源,而且对金属液也有氧化的作用。
( √ )(10)熔化极电弧焊的直流反接法,因电离的H+、N+等阳离子易向作为阴极的熔池运动,使氢和氮在焊缝金属中的含量低于直流正接法的溶解量。
( √ )2、根据右图,试回答:(25分) (1)纵坐标的p o 2代表什么: 金属氧化物的分解压 ;(2)图中曲线位置越低,表明该氧化物分解压越:大 ;(3)金属氧化物的分解压越低,表明相同氧分压情况下,相应金属被氧化的倾向越 大 。
(4) 根据该图,CaO 、MgO 、Al 2O 3三种氧化物的稳定自由氧化物分解压与温度的关系T /℃l g p O 2/×101.3k P aMo O性由大到小的顺序为: CaO>MgO>Al 2O 3 。
(5)根据该图,用Si 、Al 元素来脱氧,其还原FeO 能力由大到小的顺序为: Al > Si 。
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07年攻读硕士学位研究生入学考试试题
一、判断题(每题2分)
1、塑性变形时,通过改变应力状态,增加变形时的静水压力,可以提高金属的塑性。
2、材料的变形抗力等于材料在该变形条件下的真实应力。
3、对数应变反映了瞬时的变形,因而能真实地反映塑性变形过程。
4、π平面上任一点的应力矢量均表示球张量。
5、真实应力-应变曲线与条件应力-应变曲线在试样拉伸产生缩颈以前是完全相同的。
6、塑性变形时,应变增量张量就是应变增量张量,即。
‘
ij ij d d εε=7、塑性变形时,变形体的各质点将向着阻力最小的方向移动。
8、塑性变形只有一压二拉、一拉二压、一拉一压三种应变类型。
9、在塑性变形过程中,质点在某一瞬间的应力状态一般对应于该瞬时的应变。
10、圆环试样在平砧间进行压缩时,外径与内径随着摩擦系数的增加而不断增大。
二、简答题(每题8分)
1、为什么细化晶粒可以提高材料的综合机械性能?
2、产生加工硬化的原因是什么?简述其在塑性成形中的利弊。
3、平面应变状态的应力和应变各有什么特点?
4、附加应力是如何产生的?对金属的塑性变形有哪些不良影响?
5、塑性成形中摩擦产生的机理有哪些?为什么接触表面越光滑,摩擦力不下降反而升高?
6、主应力法的求解要点是什么?
三、按要求完成下列各试题(每题7分)
1、试比较两种不同的应力状态下工艺塑性的高低:
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=500002000020ija σ, ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=7000
04000040ijb σ2、试判别下面两个应力张量是否属于同一应力状态: ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=0000120006ija
σ, ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=000093039ijb σ3、试求如下两种情况下主应变增量的比值:a)单向应力状态s 1σσ=,b)纯剪切应力状态3s
s στ=。
4、如已知材料的真实应力-应变曲线为,试证明:硬化指数n 就是失稳
n B Y ε=
点处的应变b ε。
5、试判别下面两个应力状态使材料处于弹性状态还是处于塑性状态。
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=s s
s ija 500050
004σσσσ(Mpa),(Mpa)
⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=s s
σσσσ5.10005.1000s ijb 6、对于同一种材料,试用Mises 屈服曲面说明为什么具有相同的变形类型却存在不同的应力状态。
四、已知一点的应力张量为:
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=100
10010010010ij σ(Mpa) (1)、画出该点的应力单元体;(2分)
(2)、求出该点的应力张量不变量、主应力、主切应力、最大切应力、等效应力、应力偏张量和应力球张量;(15分)
(3)、画出该点的应力莫尔圆。
(3分)
五、如图所示,光滑平冲头压入两边为斜面的半无限高坯料。
设冲头宽度为2b,长为l,且l》2b。
1、标出βα、滑移线;(5分)
2、试用滑移线法求极限载荷F。
(15
分)。