各章作业参考答案
15级：各章习题(作业题与思考题)——参考答案
合的尺寸公差带图和配合公差带图。
题 基本 尺寸 φ50 φ25 φ80 ES +0.039 -0.027 +0.005 孔 EI 0 -0.048 -0.041 Th 0.039 0.021 0.046 es -0.025 0 0 轴 Ei -0.064 -0.013 -0.030 TS 0.039 0.013 0.030 1.4 表 Xmax 或 Ymin +0.103 －0.014 +0.035 Xmin 或 Ymax +0.025 －0.048 －0.041 Xav 或 Yav +0.064 －0.031 －0.003 单位：mm 配合 种类 间隙 过盈 过渡
孔、轴的公差带图。
题 1.3 表 单位 ： mm
尺寸标注 孔φ12 0.032
0.072 轴φ60 0.053 0.041 孔φ30 0.062 0.050
公称尺寸 φ12 φ60 φ30 φ50
极限尺寸 最大 12.050 60.072 29.959 50.005 最小 12.032 60.053 29.938 49.966
2 2 1 1 1 60 + 40 + 40 66.33 （µm） 2 2 2 2 2 2
2
2
2
（2）方案二： a2 L2 (d1 d 2 ) / 2
lim a
2
a2 a2 a2 2 2 2 + + lim L 2 lim d1 lim d 2 L2 d1 d 2
＋ 0 － φ25 H7 +0.021 0 m6 +0.021 +0.008 X ＋ 0 － Y ＋13
生物化学前三章作业题答案
第一章核酸化学(一)、问答题：1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。
解答：A为15.1%，则T为15.1%，G为34.9%，C为34.9%。
2、DNA双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述DNA双螺旋结构的基本特点？稳定DNA双螺旋结构主要作用力是什么?它的生物学意义是什么?解答：1953年，J.Watson和F.Crick 在前人研究工作的基础上，根据DNA 结晶的X-衍射图谱和分子模型，提出了著名的DNA双螺旋结构模型。
DNA双螺旋结构的基本特点①两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴形成右手双螺旋；②磷酸和脱氧核糖形成的主链在外侧，嘌呤碱和嘧啶碱在双螺旋的内侧，碱基平面垂直于中轴，糖环平面平行于中轴；③双螺旋的直径2nm，螺距3.4nm，沿中心轴每上升一周包含10个碱基对，相邻碱基间距0.34nm，之间旋转角度36°；④沿中心轴方向观察，有两条螺形凹槽，大沟(宽1.2nm，深0.85nm)和小沟(宽0.6nm，深0.75nm)；⑤两条多核苷酸链之间按碱基互补配对原则进行配对，两条链依靠彼此碱基之间形成的氢健和碱基堆积力而结合在一起。
意义：第一次提出了遗传信息的贮存方式以及DNA的复制机理，揭开了生物学研究的序幕，为分子遗传学的研究奠定了基础。
3、tRNA的结构有何特点？答：①分子量在25KD左右，由70～90个核苷酸组成，沉降系数在4S左右；②碱基组成中有较多的稀有碱基；③3’一末端是一CCA结构；④5’末端多是PG…也有PC…；⑤呈三叶草形。
包括氨基酸臂，二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环，TψC环。
4、DNA和RNA的结构有何异同？答：1、RNA分子中所含的戊糖是核糖，而DNA中的是2’-脱氧核糖。
二者形成的核苷与核苷酸有别。
2．RNA分子中所含的嘧啶碱与DNA分子中有区别。
（U换T）3．天然RNA是以单链的形式存在，DNA分子常以双股螺旋的形式存在。
14-15章作业参考答案
14章作业参考答案14-1．如图所示的弓形线框中通有电流I ，求圆心O 处的磁感应强度B 。
解：先求圆弧在O 点的磁感应强度：由载流圆电流在圆心处的磁场RIB 20μ=，则三分之一圆弧在圆心处的磁场RIB 601μ=，方向：垂直于纸面向外；再求直导线在O 点的磁感应强度：有限长直电流在O 处的磁感应强度为RIR IB πμπμ23)150cos 30(cos 60cos 4002=︒-︒︒=（见书71页），方向：垂直于纸面向里。
∴圆心O 处的总磁感应强度：）（）（3132012-=-+=πμR IB B B ，方向垂直于纸面向里。
14-3．无限长细导线弯成如图所示的形状，其中c 部分是在xoy 平面内半径为R 的半圆，试求通以电流I 时O 点的磁感应强度。
解：a 段对O 点的磁感应强度：由无限长直电流在O 处的磁感应强度为RIB πμ20=（也可用安环定理0S B d l I μ⋅=∑⎰求得），由对称性，半无限长直电流在O 处的磁感应强度为，RIB a πμ40=方向沿y 轴负向（在O 点）。
∴04a IB j Rμπ=-。
b 段的延长线过O 点，0b B =（因为Idl 和r 夹角的正弦为零）。
c 段产生的磁感应强度为：，R IR I B C 422100μμ==方向沿z 轴正向，∴04c I B k Rμ=，则：O 点的总场强：k RI j R I B O4400μπμ+-=。
14-7．如图所示，长直电缆由半径为R 1的导体圆柱和同轴的内外半径分别为R 2、R 3的导体圆筒构成，电流沿轴线方向由一导体流入，从另一导体流出，设电流强度I 都均匀地分布在横截面上。
求距轴线为r 处的磁感应强度大小（∞<<r 0）。
解：利用安培环路定理0SB d l I μ⋅=∑⎰分段讨论。
（1）如图所示，当10r R <≤时，有：210212r IB r R ππμπ⋅=∴01212I r B R μπ=；(其中I/πR 12为电流面密度) （2）当12R r R ≤≤时，有：202B r I πμ⋅=，∴022IB rμπ=； （3）当23R r R ≤≤时，有：2223022322()r R B r I I R R πππμππ-⋅=--， ∴2232032232I B R r R r R μπ--=⋅；(其中)(2223R R I -π为电流面密度) （4）当3r R >时，有：402()B r I I πμ⋅=-，∴40B =。
各章节练习题及答案
科学第一单元“生物与环境”科学概念及练习题◎科学概念：1．植物对环境有基本的需要。
如空气、水、阳光、养分、空间等。
2．动物对环境有基本的需要。
如空气、水、空间和食物等。
3．植物和动物都会对它们需要的环境进行选择。
不同的生物对环境有着自己特有的需要。
4．所有的生物都会引起它们所生存的环境的变化。
5．植物与动物、动物与动物之间存在着非常复杂的关系。
6．生物与生物之间是相互依存、相互作用、相互影响的。
7．在一定范围内的生物必须和谐共处，生态平衡受到破坏，生物的生存就会受到威胁。
第1课：种子发芽实验（一）种子发芽需要一定的条件。
第2课：种子发芽实验（二）绿豆种子发芽需要水和适宜的温度。
第3课：观察绿豆芽的生长植物的生长需要合适的环境条件。
当环境改变的时候，植物具有一定的适应环境的能力。
第4课：蚯蚓的选择动物生活需要一定的环境条件。
第5课：食物链和食物网蔷薇花丛中动植物之间存在着食物能量交换关系。
第6课：做一个生态瓶生物在一定区域内相互影响、相互依存，会形成一个生态群落。
第7课：改变生态瓶减少水和添加动物、植物会引起生态群落的变化。
第8课：维护生态平衡自然界里某一区域生态的生物必须形成一个平衡和谐的整体，即生态系统。
◎练习题：一、填空题1、（）是动物生存最重要的需求之一。
生物之间这种像链环一样的食物关系，叫做（）。
食物链中能自己制造食物的生物叫做（），直接或间接消费别人制造的食物的生物叫做（）。
2、同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可以吃多种植物，生物之间这种复杂的食物关系形成了网状结构，叫做（）。
3、像池塘里的这些生物和非生物这样，互相作用、互相依存，形成一个密不可分的整体，我们可以把它们看成一个（）。
4、自然界里某一区域的生物形成一个平衡和谐的整体，叫做（）。
5、一只百灵鸟一年可以吃掉（）只蝗虫。
6万只猫每天要吃掉（）只鸟。
6、（）是美国最大、最著名和建立最早的国家公园，是世界上第（）个自然保护区。
微机原理第一章至第八章作业参考答案
1KB 512B
8KB
1KB＝210 的偏移地址范围为： 00 0000 0000～11 1111 1111 即 000H～3FFH 512B＝29 的偏移地址范围为： 0 0000 0000～1 1111 1111 即 000H～1FFH 8KB＝213 的偏移地址范围为： 0 0000 0000 0000～1 1111 1111 1111 即 0000H～1FFFH
POP AX
PUSH CX
2．10 下列程序段中每一条指令执行完后，AX 中的十六进制内容是什么？
MOV AX,0
;0000H
DEC AX
;0000H-1=0FFFFH
ADD AX,7FFFH
;0FFFFH+7FFFH=7FFEH
ADD AX,2
;7FFEH+2=8000H
NOT AX
;NOT 8000H=7FFFH
目标：寄存器寻址
（5）TEST ES:[SI],DX
目标：寄存器间接寻址 源：寄存器寻址
（6）SBB SI,[BP]
目标：寄存器寻址
源：寄存器间接寻址
2．8 假定 DS＝2000H，ES＝2100H，SS＝1500H，SI＝00A0H，BX＝0100H，BP＝0010H，数据段中变
量名 VAL 的偏移地址值为 0050H，试指出下面源操作数字段的寻址方式是什么？其物理地址值是多少？
每条指令执行后 AX 的内容为：
0000H
0FFFFH 7FFEH
8000H
7FFFH
8000H
0000H
0BFDFH 0ABCDH 0CDABH 9B56H
36ADH
2．15 假定 DX＝00B9H，CL＝3，CF＝1，确定下列各条指令单独执行后 DX 中的值。
计算机网络作业布置-参考答案
第一章作业参考答案1. 什么是计算机网络？什么是网络协议？网络协议的要素有哪些？答：计算机网络是指具有独立功能的计算机，通过网络通讯设备连接起来，能够实现数据通信和资源共享的计算机系统的集合。
网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
网络协议有三个要素：语法、语义、同步（或时序）。
语法，即用户数据与控制信息的结构和格式；语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应；时序，即对事件实现顺序的详细说明。
2. 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
2024年春国家开放大学《汽车电控技术》形成性考核作业参考答案
2024年春国家开放大学《汽车电控技术》形成性考核作业参考答案第1章（1讲）作业1.汽车发动机燃油喷射电子控制系统的主要功用是提高汽车的（B）A.安全性B.经济性C.舒适性D.操作性2.汽车电控技术能够协助人类解决下述哪些社会问题？（A）（在下列①②③④选项中，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）①能源紧缺。
②环境保护。
③交通安全。
④反恐维稳。
A.①、②、③B.①、②、④C.①、③、④D.②、③、④3.汽车电控技术是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。
（A）A.对B.错第1章（2讲）作业1.汽车传感器越多，则其档次越高。
一个最简单的发动机电控系统设有传感器为（C）A.1~2只。
B.3~5只。
C.6~9只。
2.汽车电子控制系统的共同特点是：每一个电控系统都是由下述几部分组成。
（B）（在下列①②③④选项中，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）① 传感器与开关信号。
② 电控单元ECU。
③ 点火控制器。
④ 执行器。
A.①、②、③B.①、②、④C.①、③、④D.②、③、④3.在汽车电控系统中，传感器的功用是：将汽车各部件运行的状态参数（非电量信号）转换成电量信号并传输到各种电控单元ECU。
（A）A.对B.错第1章（3讲）作业1.汽车底盘电控系统的主要功用是提高汽车的（B）A.动力性。
B.安全性。
C.经济性。
D.排放性能。
2.根据控制对象不同，汽车电控系统可分下述几种类型。
（C）（在下列①②③④选项中，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）①发动机电控系统。
②排放电控系统。
③底盘电控系统。
④车身电控系统。
A.①、②、③B.①、②、④C.①、③、④D.②、③、④3.将发动机电控系统的传感器和执行器进行不同的组合，就可组成若干个子控制系统。
（A）A.对B.错第2章(1讲)作业1.汽车检测站按规模大小可分为大型、中型和（C）A.A 型B.B 型C.小型D.综合2.按照服务功能的不同，汽车检测站可分为（A）（下面所列的①②③④个选项，至少有2项是正确的。
《机电一体化技术与系统》各章作业答案
第二部分各章作业答案第一章绪论★1、机电一体化的基本概念和涵义是什么？★机电一体化的英文名词如何拼合？(P1) 【参考答案】机电一体化是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最佳化而建立起来的一门新的科学技术。
机电一体化在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
★2、机电一体化的发展趋势包括哪几个方面？(P2)【参考答案】机电一体化的发展趋势可概况为以下三个方面：(4-3-2)（1）性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展；（2）功能上，向小型化、轻型化、多功能方向发展；（3）层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。
★3、一个较完善的机电一体化系统包括哪几个基本要素？★其核心部分是什么？（P4-P5) 【参考答案】一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、动力部分、检测部分、执行机构、控制器和接口。
其核心部分是控制器。
★4、什么是接口？接口的功能有哪些？(P5)【参考答案】为实现各子系统或要素之间物质、能量或信息交换而进行的连接就是接口。
接口的基本功能有交换、放大、传递。
5、机电一体化的相关技术有哪些？(P2-P4)【参考答案】机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统总体技术。
第二章机械传动与支承技术1、熟练掌握以数控机床进给传动为例说明机械传动系统建模的步骤、方法。
重点在传动惯量折算的推导过程。
(P13-P15)★【举例说明】在图1所示的数控机床进给传动系统中，电动机通过两级减速齿轮Z1、Z2、Z3、Z4及丝杠螺母副驱动工作台作直线运动。
设J l为轴I部件和电动机转子构成的转动惯量；J 2、J 3为轴Ⅱ、Ⅲ部件构成的转动惯量；K1、K2、K3分别为轴I、Ⅱ、Ⅲ的扭转刚度系数；K为丝杠螺母副及螺母底座部分的轴向刚度系数；m为工作台质量；C为工作台导轨粘性阻尼系数：T1、T2、T3分别为轴I、Ⅱ、Ⅲ的输入转矩。
建筑测量作业1、2、3、4参考答案
建筑测量作业1 Array说明：本次作业对应于教材第1章和第2章。
一、填空题（每空1分，共25分）1 .测量工序的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部、高精度控制低精度。
2. 方位角是指标准方向朝北端顺时针转到待定直线所形成的水平夹角，轴北顺时针转到待定直线所形成的水平夹角称为坐标方位角。
坐标方位角的范围是0°~360°，而象限角的范围是0°~90°，为了说明象限角所在的象限，其角值前应加象限的编号。
3.地面点到大地水准面的铅垂距离为绝对高程，地面点到任意水准面的铅垂距离为相对高程。
两个地面点之间的高程之差称为高差。
无论采用绝对高程还是相对高程，两点之间的高差不变。
如果h AB>0，说明A点低于B点。
4.水准测量的基本原理是利用水准仪提供一条水平视线，测定地面两点之间的高差，推算未知点高程。
5.水准仪的粗略整平是指转动脚螺旋使圆水准器气泡居中；水准仪的精确整平是指转动微倾螺旋使水准管气泡居中。
6.水准测量的水准路线分为闭合路线、附合路线、支路线。
7.使用微倾式水准仪的操作步骤是安置仪器、粗平、照准、精平与读数。
二、名词解释和简答题（每小题1分，共45分）1.地面点的平面位置如何确定测量上的直角坐标系有哪些它们是如何定义的答：地面点的平面位置是地面点垂直投影在水平面上，用平面直角坐标(x、y)来表示；测量上的直角坐标系有高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系，利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。
当测区范围较小时，可以用测区中心点的水平面来代替大地水准面，在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。
2.何谓水准面何谓大地水准面地面点的第三维坐标是什么答：所谓水准面是假想处于静止状态的海水面延伸穿过陆地和岛屿，将地球包围起来的封闭曲面。
所谓大地水准面是通过平均海水面的水准面。
（大地水准面具有唯一性，水准面和大地水准面具有共同的特性，即处处与铅垂线方向相垂直。
河流动力学作业参考答案
第一次作业参考答案——第二章2.2 100号筛孔的孔径是多少毫米？当泥沙粒径小于多少毫米时就必须用水析法作粒径分析答：1）根据N 号筛的定义：1英寸内有N 个孔就称为N 号筛。
1英寸=25.4mm.。
可知如果网线直径为D ，则N 号筛的孔径计算公式如下:(25.4－D ×N)/N=25.4/N-D但本题并没有给出100号筛的网线直径，无法用公式进行计算。
经查表可得，100号筛孔的孔径为0.149mm （表2-2）或是0.147mm （表2-4）。
2) 对于粒径小于0.1mm 的细砂，由于各种原因难以用筛析法确定其粒径，而必须采用水析法作粒径分析。
注：第一问因为筛的网线直径可能不一样，所以以上两个答案都正确2.5什么是级配曲线？给出中值粒径，算术平均粒径，几何平均粒径的定义或定义式？ 答：1）在仅以横轴采用对数刻度的坐标上，以粒径为横坐标，以小于粒径D 的重量百分比即小于该粒径D 的泥沙颗粒重量在总重量中所占比例为纵坐标，点绘数据连成的曲线，称为累计频率曲线，亦称级配曲线。
2）中值粒径即累积频率曲线上纵坐标取值为50%时所对应得粒径值。
换句话说，细于该粒径和粗于该粒径的泥沙颗粒各占50%的重量。
3）算术平均粒径即各组粒径组平均粒径的重量百分比的加权平均值，计算公式为∑=∆•=ni iim p DD 110014）几何平均粒径是粒径取对数后进行平均运算，最终求得的平均粒径值。
计算公式为)ln 1001ex p(1∑=∆•=ni i imgp DD注：关于级配曲线的定义错的比较多，并不是以粒径的对数或是负对数为横坐标，也不是按几何级数变化的粒径尺度为分级标准……只要跟上述表达的意思一致都为正确答案。
2.6某海滩的沙粒粒度范围是 1.43.6φ=-，试给出以毫米为单位的颗粒粒径范围解：因为D 2log -=Φ，其中D 为颗粒粒径，所以可得到2D φ-=3789.0224.111===-Φ-D ，0825.0226.322===-Φ-D所以颗粒的粒径范围为0.083mm-0.379mm 。
软件工程各章作业习题的名词解释和问答题参考答案
软件工程各章作业习题的名词解释和问答题参考答案第一章：1：什么是软件危机开发软件由于管理混乱，加入软件规模越来越大，越来越复杂，造成软件开发失败。
2：软件工程过程指获取、供应、开发、操作和维护软件时要实施的过程、活动和任务。
3：软件生成周期可行性研究与计划、需求分析、总体设计、详细设计、实现、测试、使用与维护4：有哪些软件周期模型瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型。
5：软件计算机程序及说明程序的各种文档6：个体手工劳动个人编写程序7：小生产合作方式多人编写程序8：软件的特点是一种逻辑产品，软件的生产主要是研制，软件产品不会用坏，软件生产主要是脑力劳动，软件的成本高。
9：软件文档有关程序的功能、设计、图形资料等等。
第二章：三. 名词解释1.可行性研究以最小代价, 在尽可能短的时间内, 确定该软件项目是否能够开发, 是否值得开发.2.技术可行性主要研究开发的软件技术风险有多大3.经济可行性主要研究开发成功后能否得到应有的效益4.社会可行性主要研究开发的软件是否存在责任和侵权, 以及与当前管理制度, 人员素质, 操作方式的矛盾能否解决.四.问答题1. 可行性研究的任务是什么首先初步确定项目的规模, 目标, 约束和限制条件, 决定系统的主要功能, 进行简要压缩, 提出几种解决方案.对每种方案提出意见.2.可行性研究有那些步骤确定任务；分析技术可行性；分析经济可行性；分析社会可行性；作出系统流程图；作出开发计划。
3.可行性研究的目的.减少开发大型软件的风险，缩短开发周期, 减小投资, 减少使用资源, 在尽可能短的时间内, 确定该软件项目是否能够开发, 是否值得开发.第三章三. 名词解释1. 需求分析指开发人员为了准确地理解, 表达用户的要求, 通过调查, 分析, 把系统的功能, 性能等方面准确地表达出来2. DFD数据流图四. 简答题1.什么是需求分析该阶段的基本任务是什么指开发人员为了准确地理解, 表达用户的要求, 通过调查, 分析, 把系统的功能, 性能等方面准确地表达出来基本任务：(1) 能够表达和理解问题的功能和性能；(2) 可以把一个复杂问题按某种方式进行划分, 并能逐步细化, 从而使复杂问题简化,软件的功能域,数据域都可以划分;(3) 建立模型.2. 简述结构化分析的步骤这一方法的基本思想是采用自顶向下,逐层分解的方法分析整个系统,有效的控制系统的复杂性.对于复杂, 规模大的应用系统,采用先抽象后具体, 先全局后局部的思想,有利于把握系统的总体目标, 结构和功能.第四章：三. 名词解释1. 软件设计确定软件结构，选择好的数据库，进行数据结构设计2.模块化把复杂问题划分为模块的过程3.信息隐蔽指模块内部处理细节和内部数据用某种手段隐蔽起来，外部模块不能随便访问4.模块独立性希望一个模块越独立越好，每个模块完成独立的功能，与其他模块联系越少越好5.耦合性指软件结构中模块之间相互依赖的程度6.内聚性模块内部各部分执行功能组合在一起的相关程度7.模块的控制范围一个模块对下属模块的控制8.模块的作用范围指模块之间的作用，但两个模块间是平级的9. 软件结构以需求分析文档为依据，解决实现软件体系结构四. 简答题1.什么是软件概要设计, 该阶段的基本任务是什么以需求分析文档为依据，解决实现软件体系结构。
土力学作业及参考答案
第1章 作业参考答案P401-5 :含水量44.34%；孔隙比1.20；孔隙度（率）54.54%；饱和密度1.77g/cm 3；浮密度0.77g/cm 3；干密度1.22g/cm 3；饱和重度17.7 kN/cm 3；浮重度7.7kN/cm 3；干重度12.2kN/cm 3 1-8：天然孔隙比e=0.64；相对密实度Dr=0.57，中密。
1-10：夯实地基干重度15.37kN/cm 3，D=0.97>0.95，夯实合格。
1-13：解：基坑体积318003600m h A V =⨯=⋅=土粒质量kg g Vm d s631088.21018001016⨯=⨯⨯=⋅=ρ现有土料质量s s m m ='，则需要现有土料质量为：kg w m m s 660102256.3%)121(1088.2)1(⨯=+⨯⨯=+'=' 现有土料体积3220056.14180016/m V ggVgm m V d d =⨯=⋅=⋅='='='γγγγγρ每立方米土料需要加水kg V w w m m o op sw522200%)12%16(1088.2)(6=-⨯⨯='-'='1-15：131.30 cm 3，粉质黏土，流塑。
第二章 作业补充2-3 通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k ，土样横断面面积230cm A =，长度cm L 4=，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积21256.0cm a =，水头差从cm h 1301=∆降低到cm h 1102=∆所需时间min 8=t 。
试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并计算该粘土在试验温度是的渗透系数k 。
解：变水头试验试验过程中水头差一直在随时间而变化，试验时，测记起始水头差1h ∆，经过时间t 后，再测记终了水头差2h ∆，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k 的表达式。
设试验过程中任意时刻作用于试样两端的水头差为h ∆，经过dt 时段后，水头管中水位下降dh ，则dt 时间内流入试样的水量为adh dq -=1式中，右端的负号表示水量随h ∆的减少而增加。
微机原理作业参考答案(1,2,3章)
微机原理作业参考答案第一次：P16 3,4,5,71.3 冯。
诺依曼计算机的结构特点是什么？答：参考P51.4 典型微机有哪三大总线?它们传送的是什么信息？答：有数据总线(DB，双向，传送数据)，地址总线(AB，单向，传送CPU要访问的内存单元地址或IO端口的端口号)，控制总线(CB，双向，传送总线控制信息)。
1.5 什么叫微处理器?什么叫微型计算机？什么叫微型计算机系统？三者有什么区别和联系？答：微型计算机系统可分为三个层次，即：微处理器，微型计算机和微型计算机系统。
微处理器即CPU，是一片主要包含运算器、控制器、寄存器组和总线访问逻辑电路的芯片；微型计算机是以微处理器为核心，配上存储器（ROM、RAM）、I/O接口电路及系统总线等所组成的计算机；以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统。
1.7 试用示意图说明内存单元的地址和内存单元的内容，二者有何联系和区别？答：内存单元、内存单元的地址、内存单元的内容---这三个名词可类比为：房子、房子的地址、房子里住的人。
也就是说，内存单元是物理器件，8086CPU有二十根地址线，最多可访问1M（2^20）个内存单元。
内存单元按顺序被分配一个地址---第一个单元：0，第二个单元：1...最后一个单元：FFFFFH(或1048575D)。
每个内存单元可存储一个字节的数据。
图略，参考P7。
第二次作业：P54 1,2,3,6,7,9,11,132.1 8086从功能上分为哪两个部件？每个工作部件的功能、组成和特点分别是什么？答：分为执行部件(EU)和总线功能部件(BIU)两部分。
EU功能：执行算术/逻辑命令。
BIU功能：访问内存或I/O端口，从中读/写数据和读指令。
EU组成：ALU、EU控制器、寄存器组（通用、指针变址、标志）BIU组成：指令队列、总线控制逻辑、物理地址生成逻辑（地址加法器、段寄存器、IP）EU、BIU的特点和更详细的功能说明：参考P19。
1-2章稳态作业参考答案
解：计算该线路单位长度的电阻、电抗、电导、电纳：
31.5
r1 S 2 185 0.085( / km)
Dm 3 DabDba Dac 3 9 8.5 6.1 7756.464(mm)
req r d 9.5 400 61.644(mm)
x1
0.1445lg
以上标么值均按本身的额定值为基值。按各级 平均电压计算。（各级平均电压分别为 10.5kV, 230kV，115kV）
第二章作业
解：由题意知，Sn=100MVA，Un=Uav
PG 240MW ， SG PG / cos 240 / 0.8 300MVA
发电机： XG*
Xd
Sn SG
Dm 3 DabDba Dac 3 8000 8000 2 8000 10080(mm)
req r d 12.1 400 69.57(mm)
x1
0.1445lg
Dm req
0.0157 n
x1
0.1445lg
10080 69.57
0.0157 2
0.32(
求π型等值电路的导纳：
YT 3.33 j 3.663 j k 0.909
YT
(1 k2
k)
3.33
j (1 0.909) 0.9092
0.367
j
YT (k 1) 3.33 j (0.909 1) 0.333 j
k
0.909
π型等值电路的导纳图为：
-j0.367
第一章作业
1. 电力系统的各部分界限示于图1，各电压级的额定电压及 功率输送方向已标明在图中。试求：（1）发电机及各变 压器高、低压绕组的额定电压；（2）各变压器的额定变 比；（3）设变压器T-1工作于+5%抽头、T-2工作于主 抽头、T-3工作于-2.5%抽头时，各变压器的实际变比。
《地下水利用》作业1、2参考答案
《地下水利用》作业1、2参考答案作业（一）第1-2章一、填空题1.通常按空隙形状特征和发育岩类将其分为：松散岩石中的_孔隙_、坚硬岩石中的_裂隙_和可溶岩石中的_溶隙_三大类。
2.溶隙可发展为_溶洞_、_暗河_、_天然井_、_落水洞_等多种形态。
溶隙的特点就是岩溶率的变化范围很大，由小于百分之一到百分之几十。
3.存在于岩石空隙中的水，主要形式为_结合水_、_重力水_、_毛细水_、_固态水_和_气态水_。
4.靠近固体表面的重力水，受表面引力的影响，水分子排列整齐，流动时呈_层流_状态；当远离固体表面，只受重力作用时，这部分重力水在流速较大时又容易转为_紊流_运动。
5.潜水是埋藏于地下第_一_个稳定隔水层之上，具有_自由_表面的重力水。
6.潜水的上部没有连续完整的隔水顶板，通过上部透水层可与地表相通，其自由表面称为_潜水面_，潜水面至地表的距离称为_潜水位埋藏深度_，潜水面至隔水底板的距离叫_潜水含水层的厚度_。
潜水面上任一点距基准面的绝对标高称为_潜水位标高_。
7.地下水的循环是指地下水的_补给_、_径流_和_排泄_的全过程。
8.孔隙率的大小与圆球形颗粒的直径_无关_，但是大直径的空隙体积要比小直径的空隙体积大。
二、问答题1.为什么说控制地下水位常常是除涝治碱的有效措施？答：因为通过井灌井排，调节地下水量平衡，控制地下水位的埋深，从而改变表土盐分的垂直分布，增大雨季土壤蓄水能力。
经验表明，井排(结合井灌)和水平排水(渠道排水)相比，具有更有效地降低地下水位、占地少、不妨碍机耕以及表土脱盐速度快等优点。
2.何谓岩石的水理性质？水的存在形式与岩石空隙大小有什么样的关系？答：岩石与水作用过程中，所表现的容水、持水、给水和透水性能，称为岩石的水理性质，它是划分含水层与隔水层的重要依据。
水的存在形式与岩石空隙大小关系密切。
岩石空隙大小控制了岩石空隙中水的存在形式，岩石空隙度控制了岩石对水的容纳能力，但它不能揭示空隙中水的存在形式，无法反映岩石对水的保持、给水和透水等性质，而给水和渗透却是地下水开发利用的关键。
《应用多元统计分析》各章作业题及部分参考答案
60.6
16.5
2 76
58.1
12.5
3 92
63.2
14.5
4 81
59.0
14.0
5 81
60.8
15.5
6 84
59.5
14.0
解：作如下假设 H0 : μ = μ0 , H1 : μ ≠ μ0
经计算，求的样本均值向量 x = (82.0, 60.2,14.5) ' ，x − μ0 = (−8, 2.2, −1.5) ' ，样本协差阵
x2
+
1 2
x3
+
1 2
x4 。
（2）第一主成分的贡献率为
λ1
+
λ2
λ1 +
λ3
+ λ4
= 1+ 3ρ 4
≥ 95% ，得 ρ
≥ 0.933 。
第 7 章 因子分析
1、设 x = (x1, x2 , x3 )′ 的相关系数矩阵通过因子分析分解为
⎛ ⎜
1
⎜
R
=
⎜ ⎜
−1 3
⎜ ⎜⎜⎝
2 3
−1 3 1
54.58
11.67
产品净值率 10.7
6.2
21.41
11.67
7.90
2、 设 G1, G2 , G3 三个组，欲判别某样品 x0 属于何组，已知 p1 = 0.05, p2 = 0.65, p3 = 0.3,
应用多元统计分析
pofeel@
3
f1 (x0 ) = 0.10, f2 (x0 ) = 0.63, f3 (x0 ) = 2.4 ，假定误判代价矩阵为：
⎢⎣ 4.5 ⎥⎦
2024年春国家开放大学《汽车电控技术》形成性考核作业参考答案(4-5章)
2024年春国家开放大学《汽车电控技术》形成性考核作业参考答案第4章(1讲)作业1.汽车各种性能中最基本、最重要的性能是（B）A.经济性B.动力性C.安全性D.稳定性2.通过台架测试测量汽车的是（B）（下面所列的①②③④个选项，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）①驱动轮输出功率。
②加速能力。
③传动系统传动效率。
④最高车速A.①、②B.①、③C.②、③D.②、④3.最高车速是指汽车在无风情况下, 在水平良好的路面(混凝土或沥青) 上能达到的最大行驶距离。
（B）A.对B.错第4章(2讲)作业1.汽车动力性道路试验项目主要有最高车速试验、加速性能试验、爬坡性能试验和（B）A.环保检测B.滑行试验C.制动试验D.负荷试验2.爬坡性能试验分为爬陡坡试验和（C）A.爬中长坡试验B.爬高坡试验C.爬长坡试验D.爬短坡试验3.动力性试验台按测功器形式分为水力式、电力式和电涡流式三种。
（A）A.对B.错第4章(3讲)作业1.汽车燃料经济性是指汽车以最低的消耗费用完成运输工作的（D）A.效率B.时间C.条件D.能力2.道路循环试验指的是汽车完全按规定的车速—时间规范进行的（A）A.试验B.检查C.检测D.测量3.简述燃料消耗量道路试验包括内容（A）A.燃料消耗量道路试验包括不控制的道路试验、控制的道路试验和道路循环试验。
B.燃料消耗量道路试验包括直接挡全节气门加速燃料消耗量试验、等速燃料消耗量试验、限定条件下的平均使用燃料消耗量试验和多工况燃料消耗量试验。
C.燃料消耗量道路试验包括制动系技术状况的判断方法、转向系技术状况的判断方法、传动系技术状况的判断方法、行驶系技术状况的判断方法和发动机技术状况的判断方法。
D.燃料消耗量道路试验包括等速百公里油耗、循环百公里油耗和加速百公里油耗。
第4章(4讲)作业1.台架试验方法是模拟道路试验条件进行试验的一种方法，是将汽车置于（B）A.水力式测功机上B.底盘测功机上C.电力式测功机上D.电涡流式测功机上2.汽车燃料消耗量增加会直接导致整车（B）A.外观不整B.稳定性下降C.安全性下降D.经济性下降3.在底盘技术状况良好的前提下, 整车经济性下降的主要原因就是发动机的技术状况下降。
《C程序设计》作业参考答案(1-4章)
第1章C语言概述习题（P13）：1.3 写出一个C程序的构成。
答：C程序由一个main函数和0个或多个自定义函数构成，每个函数的构成如下：函数类型函数名（函数参数列表）{说明部分执行部分}1.4 C语言以函数为程序的基本单位，有什么好处？答：一个函数实现一个相对独立的功能，便于实现程序的模块化。
1.5 请参照本章例题，编写一个C程序，输出以下信息：*************************************************Very good!*************************************************答：参照例1.1编程如下# include <stdio.h>void main(){printf("********************************************\n");printf(" Very good!\n");printf("********************************************\n");}1.6 编写一个C程序，输入a、b、c 3个值，输出其中最大者。
答：参照例1.3编程如下法一：修改例1.3的主函数，自定义max函数不变。
# include <stdio.h>void main(){int max(int x,int y); /*函数声明*/int a,b,c,m; /*定义4个变量，m用于存放最大值*/scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);/*从键盘上输入3个整数*/m=max(a,b); /*第一次调用max函数求出前两个数的最大值放在m中*/m=max(m,c); /*再调max函数求出m和第三个数的最大数*/printf("max is %d\n",m); /*输出结果*/}int max(int x,int y) /*定义求两个数的最大数的函数max */{int z;if(x>y) z=x;else z=y;return(z);}法二：修改例1.3的主函数和max函数，将max函数改为求3个数的最大数。
数字图像处理每章课后题参考答案
数字图像处理每章课后题参考答案第一章和第二章作业：1.简述数字图像处理的研究内容。
2.什么是图像工程？根据抽象程度和研究方法等的不同，图像工程可分为哪几个层次？每个层次包含哪些研究内容？3.列举并简述常用表色系。
1.简述数字图像处理的研究内容？答：数字图像处理的主要研究内容，根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面，将这几个方面展开，具体有以下的研究方向：1.图像数字化，2.图像增强，3.图像几何变换，4.图像恢复，5.图像重建，6.图像隐藏，7.图像变换，8.图像编码，9.图像识别与理解。
2.什么是图像工程？根据抽象程度和研究方法等的不同，图像工程可分为哪几个层次？每个层次包含哪些研究内容？答：图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。
根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同，图像工程可分为三个层次：图像处理、图像分析、图像理解。
图像处理着重强调在图像之间进行的变换。
比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。
图像处理主要在图像的像素级上进行处理，处理的数据量非常大。
图像分析则主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图像的描述。
图像分析处于中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式描述。
图像理解的重点是进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行为。
图像理解主要描述高层的操作，基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策，其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。
第三章图像基本概念1.图像量化时，如果量化级比较小时会出现什么现象？为什么？答：当实际场景中存在如天空、白色墙面、人脸等灰度变化比较平缓的区域时，采用比较低的量化级数，则这类图像会在画面上产生伪轮廓（即原始场景中不存在的轮廓）。
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材料科学基础练习题参考答案第一章原子排列1. 作图表示立方晶系中的(123),(012),(421)晶面和[102],[211],[346]晶向.附图1-1 有关晶面及晶向2. 分别计算面心立方结构与体心立方结构的{100},{110}和{111}晶面族的面间距, 并指出面间距最大的晶面(设两种结构的点阵常数均为a).解由面心立方和体心立方结构中晶面间的几何关系, 可求得不同晶面族中的面间距如附表1-1所示.附表1-1 立方晶系中的晶面间距晶面{100} {110} {111}面间距FCC2a24a33aBCC2a22a33a显然, FCC中{111}晶面的面间距最大, 而BCC中{110}晶面的面间距最大.注意:对于晶面间距的计算, 不能简单地使用公式, 应考虑组成复合点阵时, 晶面层数会增加.3. 分别计算fcc和bcc中的{100},{110}和{111}晶面族的原子面密度和<100>,<110>和<111>晶向族的原子线密度, 并指出两种结构的差别. (设两种结构的点阵常数均为a) 解原子的面密度是指单位晶面内的原子数; 原子的线密度是指晶面上单位长度所包含的原子数. 据此可求得原子的面密度和线密度如附表1-2所示.附表1-2 立方晶系中原子的面密度和线密度晶面/晶向{100} {110} {111} <100> <110> <111>面/线密度BCC21a22a233a1a22a233aFCC22a22a2433a1a2a33a可见, 在BCC中, 原子密度最大的晶面为{110}, 原子密度最大的晶向为<111>; 在FCC 中, 原子密度最大的晶面为{111}, 原子密度最大的晶向为<110>.4. 在(0110)晶面上绘出[2113]晶向.解详见附图1-2.附图1-2 六方晶系中的晶向5. 在一个简单立方二维晶体中, 画出一个正刃型位错和一个负刃型位错. 试求:(1) 用柏氏回路求出正、负刃型位错的柏氏矢量.(2) 若将正、负刃型位错反向时, 说明其柏氏矢量是否也随之反向.(3) 具体写出该柏氏矢量的方向和大小.(4) 求出此两位错的柏氏矢量和.解正负刃型位错示意图见附图1-3(a)和附图1-4(a).(1) 正负刃型位错的柏氏矢量见附图1-3(b)和附图1-4(b).(2) 显然, 若正、负刃型位错线反向, 则其柏氏矢量也随之反向.(3) 假设二维平面位于YOZ坐标面, 水平方向为Y轴, 则图示正、负刃型位错方向分别为[010]和[010], 大小均为一个原子间距(即点阵常数a).(4) 上述两位错的柏氏矢量大小相等, 方向相反, 故其矢量和等于0.6. 设图1-72所示立方晶体的滑移面ABCD平行于晶体的上下底面, 该滑移面上有一正方形位错环. 如果位错环的各段分别与滑移面各边平行, 其柏氏矢量b // AB, 试解答:(1) 有人认为“此位错环运动离开晶体后, 滑移面上产生的滑移台阶应为4个b”, 这种说法是否正确? 为什么?(2) 指出位错环上各段位错线的类型, 并画出位错移出晶体后, 晶体的外形、滑移方向和滑移量. (设位错环线的方向为顺时针方向)图1-72 滑移面上的正方形位错环 附图1-5 位错环移出晶体引起的滑移 解 (1) 这种看法不正确. 在位错环运动移出晶体后, 滑移面上下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的. 位错环的柏氏矢量为b , 故其相对滑移了一个b 的距离.(2) A ′B ′为右螺型位错, C ′D ′为左螺型位错, B ′C ′为正刃型位错, D ′A ′为负刃型位错. 位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量见附图1-5.7. 设面心立方晶体中的(111)晶面为滑移面, 位错滑移后的滑移矢量为[110]2a .(1) 在晶胞中画出此柏氏矢量b 的方向并计算出其大小.(2) 在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向, 并写出此二位错线的晶向指数.解 (1) 柏氏矢量等于滑移矢量, 因此柏氏矢量的方向为[110], 大小为2/2a .(2) 刃型位错与柏氏矢量垂直, 螺型位错与柏氏矢量平行, 晶向指数分别为[112]和[110], 详见附图1-6.附图1-6 位错线与其柏氏矢量、滑移矢量8. 若面心立方晶体中有[101]2a b =的单位位错及[121]6a b =的不全位错, 此二位错相遇后产生位错反应.(1) 此反应能否进行? 为什么?(2) 写出合成位错的柏氏矢量, 并说明合成位错的性质.解 (1) 能够进行.因为既满足几何条件:[111]3a b b ==∑∑后前,又满足能量条件: . 22222133b a b a =>=∑∑后前. (2) [111]3a b =合, 该位错为弗兰克不全位错. 9. 已知柏氏矢量的大小为b = 0.25nm, 如果对称倾侧晶界的取向差θ = 1° 和10°, 求晶界上位错之间的距离. 从计算结果可得到什么结论?解 根据bD θ≈, 得到θ = 1°,10° 时, D ≈14.3nm, 1.43nm. 由此可知, θ = 10° 时位错之间仅隔5~6个原子间距, 位错密度太大, 表明位错模型已经不适用了.第二章 固体中的相结构1. 已知Cd, In, Sn, Sb 等元素在Ag 中的固熔度极限(摩尔分数)分别为0.435, 0.210, 0.130, 0.078; 它们的原子直径分别为0.3042 nm, 0.314 nm, 0.316 nm, 0.3228 nm; Ag 的原子直径为0.2883 nm. 试分析其固熔度极限差异的原因, 并计算它们在固熔度极限时的电子浓度.答: 在原子尺寸因素相近的情况下, 熔质元素在一价贵金属中的固熔度(摩尔分数)受原子价因素的影响较大, 即电子浓度e /a 是决定固熔度(摩尔分数)的一个重要因素, 而且电子浓度存在一个极限值(约为1.4). 电子浓度可用公式A B B B (1)c Z x Z x =-+计算. 式中, Z A , Z B 分别为A, B 组元的价电子数; x B 为B 组元的摩尔分数. 因此, 随着熔质元素价电子数的增加, 极限固熔度会越来越小.Cd, In, Sn, Sb 等元素与Ag 的原子直径相差不超过15%(最小的Cd 为5.5%, 最大的Sb 为11.96%), 满足尺寸相近原则, 这些元素的原子价分别为2, 3, 4, 5价, Ag 为1价, 据此推断它们的固熔度极限越来越小, 实际情况正好反映了这一规律; 根据上面的公式可以计算出它们在固熔度(摩尔分数)极限时的电子浓度分别为1.435, 1.420, 1.390, 1.312.2. 碳可以熔入铁中而形成间隙固熔体, 试分析是α-Fe 还是γ-Fe 能熔入较多的碳.答: α-Fe 为体心立方结构, 致密度为0.68; γ-Fe 为面心立方结构, 致密度为0.74. 显然, α-Fe 中的间隙总体积高于γ-Fe, 但由于α-Fe 的间隙数量多, 单个间隙半径却较小, 熔入碳原子将会产生较大的畸变, 因此, 碳在γ-Fe 中的固熔度较α-Fe 的大.3. 为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互熔, 而间隙固熔体则不能?答: 这是因为形成固熔体时, 熔质原子的熔入会使熔剂结构产生点阵畸变, 从而使体系能量升高. 熔质原子与熔剂原子尺寸相差越大, 点阵畸变的程度也越大, 则畸变能越高, 结构的稳定性越低, 熔解度越小. 一般来说, 间隙固熔体中熔质原子引起的点阵畸变较大, 故不能无限互熔, 只能有限熔解.第三章 凝固1. 分析纯金属生长形态与温度梯度的关系.答: 纯金属生长形态是指晶体宏观长大时固-液界面的形貌. 界面形貌取决于界面前沿液相中的温度梯度.(1) 平面状长大: 当液相具有正温度梯度时, 晶体以平直界面方式推移长大. 此时, 界面上任何偶然的、小的凸起深入液相时, 都会使其过冷度减小, 长大速率降低或停止长大, 而被周围部分赶上, 因而能保持平直界面的推移. 长大过程中晶体沿平行温度梯度的方向生长, 或沿散热的反方向生长, 而其它方向的生长则受到限制.(2) 树枝状长大: 当液相具有负温度梯度时, 晶体将以树枝状方式生长. 此时, 界面上偶然的凸起深入液相时, 由于过冷度的增大, 长大速率越来越大; 而它本身生长时又要释放结晶潜热, 不利于近旁的晶体生长, 只能在较远处形成另一凸起. 这就形成了枝晶的一次轴, 在一次轴成长变粗的同时, 由于释放潜热使晶枝侧旁液体中也呈现负温度梯度, 于是在一次轴上又会长出小枝来, 称为二次轴, 在二次轴上又长出三次轴……由此而形成树枝状骨架, 故称为树枝晶(简称枝晶).2. 简述纯金属晶体长大机制及其与固-液界面微观结构的关系.答: 晶体长大机制是指晶体微观长大方式, 即液相原子添加到固相的方式, 它与固-液界面的微观结构有关.(1) 垂直长大方式: 具有粗糙界面的物质, 因界面上约有50%的原子位置空着, 这些空位都可以接受原子, 故液相原子可以进入空位, 与晶体连接, 界面沿其法线方向垂直推移, 呈连续式长大.(2) 横向(台阶)长大方式: 包括二维晶核台阶长大机制和晶体缺陷台阶长大机制, 具有光滑界面的晶体长大往往采取该方式. 二维晶核模式, 认为其生长主要是利用系统的能量起伏, 使液相原子在界面上通过均匀形核形成一个原子厚度的二维薄层状稳定的原子集团, 然后依靠其周围台阶填充原子, 使二维晶核横向长大, 在该层填满后, 则在新的界面上形成新的二维晶核, 继续填满, 如此反复进行.晶体缺陷方式, 认为晶体生长是利用晶体缺陷存在的永不消失的台阶(如螺型位错的台阶或挛晶的沟槽)长大的.第四章 相图1. 在Al-Mg 合金中, x Mg 为0.15, 计算该合金中镁的w Mg 为多少.解 设Al 的相对原子量为M Al , 镁的相对原子量为M Mg , 按1mol Al-Mg 合金计算, 则镁的质量分数可表示为Mg MgMg Al Al Mg Mg 100%x M w x M x M =⨯+.将x Mg = 0.15, x Al = 0.85, M Mg = 24, M Al = 27代入上式中, 得到w Mg = 13.56%.2. 根据图4-117所示二元共晶相图, 试完成:(1) 分析合金I, II 的结晶过程, 并画出冷却曲线.(2) 说明室温下合金I, II 的相和组织是什么, 并计算出相和组织组成物的相对量.(3) 如果希望得到共晶组织加上相对量为5%的β初的合金, 求该合金的成分.图4-117 二元共晶相图附图4-1 合金I的冷却曲线附图4-2 合金II的冷却曲线解(1) 合金I的冷却曲线参见附图4-1, 其结晶过程如下:1以上, 合金处于液相;1~2时, 发生匀晶转变L→α, 即从液相L中析出固熔体α, L和α的成分沿液相线和固相线变化, 达到2时, 凝固过程结束;2时, 为α相;2~3时, 发生脱熔转变, α→βII.合金II的冷却曲线参见附图4-2, 其结晶过程如下:1以上, 处于均匀液相;1~2时, 进行匀晶转变L→β;Lβ;2时, 两相平衡共存,0.50.92~2时, 剩余液相发生共晶转变0.50.20.9L βα+;2~3时, 发生脱熔转变α→βII .(2) 室温下, 合金I 的相组成物为α + β, 组织组成物为α + βII .相组成物相对量计算如下:αβ0.900.20100%82%0.900.050.200.05100%18%0.900.05w w -=⨯=--=⨯=- 组织组成物的相对量与相的一致.室温下, 合金II 的相组成物为α + β, 组织组成物为β初 + (α+β).相组成物相对量计算如下:αβ0.900.80100%12%0.900.050.800.05100%88%0.900.05w w -=⨯=--=⨯=- 组织组成物相对量计算如下:β(α+β)0.800.50100%75%0.900.500.900.80100%25%0.900.50w w -=⨯=--=⨯=-初 (3) 设合金的成分为w B = x , 由题意知该合金为过共晶成分, 于是有β0.50100%5%0.900.50x w -=⨯=-初 所以, x = 0.52, 即该合金的成分为w B = 0.52.3. 计算w C 为0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对量, 并计算组成物珠光体中渗碳体和铁素体及莱氏体中二次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体的相对量.解 根据Fe-Fe 3C 相图, w C = 4%的铁碳合金为亚共晶铸铁, 室温下平衡组织为 P + Fe 3C II + L d ′, 其中P 和Fe 3C II 系由初生奥氏体转变而来, 莱氏体则由共晶成分的液相转变而成, 因此莱氏体可由杠杆定律直接计算, 而珠光体和二次渗碳体则可通过两次使用杠杆定律间接计算出来.L d ′ 相对量: d L 4 2.11100%86.3%4.3 2.11w '-=⨯=-. Fe 3C II 相对量: 3II Fe C 4.34 2.110.77100% 3.1%4.3 2.11 6.690.77w --=⨯⨯=--. P 相对量: P 4.34 6.69 2.11100%10.6%4.3 2.11 6.690.77w --=⨯⨯=--. 珠光体中渗碳体和铁素体的相对量的计算则以共析成分点作为支点, 以w C = 0.001%和w C = 6.69%为端点使用杠杆定律计算并与上面计算得到的珠光体相对量级联得到.P 中F 相对量: F P 6.690.77100%9.38%6.690.001w w -=⨯⨯=-. P 中Fe 3C 相对量: 3Fe C 10.6%9.38% 1.22%w =-=.至于莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体及共析渗碳体的相对量的计算, 也需采取杠杆定律的级联方式, 但必须注意一点, 共晶渗碳体在共晶转变线处计算, 而二次渗碳体及共析渗碳体则在共析转变线处计算.L d ′ 中共晶渗碳体相对量: d Cm L4.3 2.11100%41.27%6.69 2.11w w '-=⨯⨯=-共晶 L d ′ 中二次渗碳体相对量: d Cm L 6.69 4.3 2.110.77100%10.2%6.69 2.11 6.690.77w w '--=⨯⨯⨯=--IIL d ′ 中共析渗碳体相对量: d Cm L 6.69 4.3 6.69 2.110.770.0218100% 3.9%6.69 2.11 6.690.77 6.690.0218w w '---=⨯⨯⨯⨯=---共析 4. 根据下列数据绘制Au-V 二元相图. 已知金和钒的熔点分别为1064℃和1920℃. 金与钒可形成中间相β(AuV 3); 钒在金中的固熔体为α, 其室温下的熔解度为w V = 0.19; 金在钒中的固熔体为γ, 其室温下的熔解度为w Au = 0.25. 合金系中有两个包晶转变, 即1400V V V 1522V V V (1) β(0.4)L(0.25)α(0.27)(2) γ(0.52)L(0.345)α(0.45)w w w w w w =+===+==℃℃解 根据已知数据绘制的Au-V 二元相图参见附图4-3.附图4-3 Au-V 二元相图第五章 材料中的扩散1. 设有一条直径为3cm 的厚壁管道, 被厚度为0.001cm 的铁膜隔开, 通过输入氮气以保持在膜片一边氮气浓度为1000 mol/m 3; 膜片另一边氮气浓度为100 mol/m 3. 若氮在铁中700℃时的扩散系数为4×10-7 cm 2 /s, 试计算通过铁膜片的氮原子总数.解 设铁膜片左右两边的氮气浓度分别为c1, c2, 则铁膜片处浓度梯度为7421510010009.010 mol /m 110c c c c x x x --∂∆-≈===-⨯∂∆∆⨯ 根据扩散第一定律计算出氮气扩散通量为722732410(10)(9.010) 3.610 mol/(m s)c J D x---∂=-=-⨯⨯⨯-⨯=⨯∂ 于是, 单位时间通过铁膜片的氮气量为 3-22-63.610(310) 2.5410 mol/s 4J A π-=⨯⨯⨯⨯=⨯最终得到单位时间通过铁膜片的氮原子总数为-62318-1A () 2.5410 6.02102 3.0610 s N J A N =⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯第六章 塑性变形1. 铜单晶体拉伸时, 若力轴为 [001] 方向, 临界分切应力为0.64 MPa, 问需要多大的拉伸应力才能使晶体开始塑性变形?解 铜为面心立方金属, 其滑移系为 {111}<110>, 4个 {111} 面构成一个八面体, 详见教材P219中的图6-12.当拉力轴为 [001] 方向时, 所有滑移面与力轴间的夹角相同, 且每个滑移面上的三个滑移方向中有两个与力轴的夹角相同, 另一个为硬取向(λ = 90°). 于是, 取滑移系(111)[101]进行计算.222222222222k s 0101111cos ,30011110(1)00111cos ,2001(1)011cos cos ,60.646 1.57 MPa.m mϕλϕλτσ⨯+⨯+⨯==++⨯++⨯-+⨯+⨯==++⨯-++====⨯=即至少需要1.57 MPa 的拉伸应力才能使晶体产生塑性变形.2. 什么是滑移、滑移线、滑移带和滑移系? 作图表示α-Fe, Al, Mg 中的最重要滑移系. 那种晶体的塑性最好, 为什么?答: 滑移是晶体在切应力作用下一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向所作的平行移动; 晶体的滑移是不均匀的, 滑移部分与未滑移部分晶体结构相同. 滑移后在晶体表面留下台阶, 这就是滑移线的本质. 相互平行的一系列滑移线构成所谓滑移带. 晶体发生滑移时, 某一滑移面及其上的一个滑移方向就构成了一个滑移系.附图6-1 三种晶体点阵的主要滑移系α-Fe具有立方体心结构, 主要滑移系可表示为{110}<111>, 共有6×2 = 12个; Al具有面心立方结构, 其滑移系可表示为{111}<110>, 共有4×3 = 12个; Mg具有密排六方结构, 主要滑移系可表示为{0001}1120<>, 共有1×3 = 3个. 晶体的塑性与其滑移系的数量有直接关系, 滑移系越多, 塑性越好; 滑移系数量相同时, 又受滑移方向影响, 滑移方向多者塑性较好, 因此, 对于α-Fe, Al, Mg三种金属, Al的塑性最好, Mg的最差, α-Fe居中. 三种典型结构晶体的重要滑移系如附图6-1所示.3. 什么是临界分切应力? 影响临界分切应力的主要因素是什么? 单晶体的屈服强度与外力轴方向有关吗? 为什么?答:滑移系开动所需的作用于滑移面上、沿滑移方向的最小分切应力称为临界分切应力.临界分切应力τk的大小主要取决于金属的本性, 与外力无关. 当条件一定时, 各种晶体的临界分切应力各有其定值. 但它是一个组织敏感参数, 金属的纯度、变形速度和温度、金属的加工和热处理状态都对它有很大影响.如前所述, 在一定条件下, 单晶体的临界分切应力保持为定值, 则根据分切应力与外加轴向应力的关系: σs= τk/ m, m为取向因子, 反映了外力轴与滑移系之间的位向关系, 因此, 单晶体的屈服强度与外力轴方向关系密切. m越大, 则屈服强度越小, 越有利于滑移.4. 孪生与滑移主要异同点是什么? 为什么在一般条件下进行塑性变形时锌中容易出现挛晶, 而纯铁中容易出现滑移带?答:孪生与滑移的异同点如附表6-1所示.锌为密排六方结构金属, 主要滑移系仅3个, 因此塑性较差, 滑移困难, 往往发生孪生变形, 容易出现挛晶; 纯铁为体心立方结构金属, 滑移系较多, 共有48个, 其中主要滑移系有12个, 因此塑性较好, 往往发生滑移变形, 容易出现滑移带.第七章 回复与再结晶1. 已知锌单晶体的回复激活能为8.37×104 J/mol, 将冷变形的锌单晶体在-50 ℃进行回复处理, 如去除加工硬化效应的25% 需要17 d, 问若在5 min 内达到同样效果, 需将温度提高多少摄氏度?解 根据回复动力学, 采用两个不同温度将同一冷变形金属的加工硬化效应回复到同样程度, 回复时间、温度满足下述关系:122111exp t Q t R T T ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 整理后得到221111ln T t R T Q t =+.将41211223 K,/5/(172460),8.3710 J/mol, 8.314 J/(mol K)4896T t t Q R ==⨯⨯==⨯=⋅代入上式得到2274.7 K T =.因此, 需将温度提高21274.722351.7 T T T ∆=-=-=℃.2. 纯铝在553 ℃ 和627 ℃ 等温退火至完成再结晶分别需要40 h 和1 h, 试求此材料的再结晶激活能.解 再结晶速率v 再与温度T 的关系符合阿累尼乌斯(Arrhenius)公式, 即exp()Q v A RT=-再 其中, Q 为再结晶激活能, R 为气体常数.如果在两个不同温度T 1, T 2进行等温退火, 欲产生同样程度的再结晶所需时间分别为t 1, t 2, 则122112122111exp[()]ln(/)t Q t R T T RTT t t Q T T =--⇒=-依题意, 有T 1 = 553 + 273 = 826 K, T 2 = 627 + 273 = 900 K, t 1 = 40 h, t 2 = 1 h, 则58.314826900ln(40/1)3.0810J/mol 900826Q ⨯⨯⨯=⨯-3. 说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段的显微组织、机械性能特点与主要区别.答: 金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段的显微组织、机械性能特点与主要区别详见附表7-1.附表7-1 金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段的显微组织、机械性能第八章固态相变。