北科大材料扩散与相变扩散复习题

材料的扩散与相变考试参考解答

名词解释

扩散激活能：在扩散过程中，原子从原始平衡位置跳动迁移到新的平衡位置，所必须越过的能垒值或称所必须增加的最低能量。

空位扩散：和空位相邻的原子比较容易进入空位位置而使其原来占据的位置变为空位，如此不断就可以实现原子迁移。

化学扩散：由于浓度梯度所引起的扩散。

扩散通量：单位时间内通过垂直于X 轴的单位平面的原子数量，单位为mol/cm 2s, 1/cm 2s, g/cm 2s 非均匀形核：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外表面形核。

反应扩散：由扩散造成的浓度分布以及由合金系统决定的不同相所对应的固溶度势必在扩散过程中产生中间相，这种通过扩散而形成新相的现象称为反应扩散。

惯析面：马氏体总是在母相的特定的晶面上析出，伴随着马氏体相变的切变，一般与此晶面平行，此晶面为基体与马氏体相所共有，称为惯析面。

TTT 图：过冷奥氏体等温转变动力学图，又称C 曲线。

溶质原子贫化区：由于空位的存在，促使溶质原子向晶界迁移的偏聚，辐射或加热时产生大量空位在冷却时向晶界迁移并消失，同时拖着溶质原子运动，溶质原子富集在晶界。偏聚范围大，在晶界上形成一定宽度偏聚带，达几微米，偏聚带两侧有溶质原子贫化区。 解答题：（27分）

1.在一维稳态扩散情况下，试推导出扩散物质的浓度与坐标的分布函数。

稳态扩散：220,0C C C

D t t x

???===??? 从而：,C(x)Ax+B C

const A x

?===?积分可得 设：

得：21121

1121(),()C C C x C C C x B C A C x x C L C C L L

---==?=?=+-

2.将一根Fe-0.4%C-4%Si 合金棒与一根Fe-0.4%C 合金棒焊接在一起，经1015℃×10天扩散退火会产生什么现象？并说明产生这种现象的原因。见上交材基

3.公式2

D P α=Γ的物理意义是什么？简述在间隙扩散与空位扩散机制中D 表达式的区别？ D 表示单位梯度下的通量，即为扩散系数，单位为2/cm s 或2

/m s 间隙扩散机制中D 的表达式：2

**

exp(

)exp()S H D a R RT

αν??=- 20*

exp(

)S D a R

αν?=为频率因子，*S ?激活熵，*H ?激活焓 空位扩散机制中D 的表达式：**2

exp(

)exp()v v

S S H H D a R RT αν?+??+?=- *2

0exp()v

S S D a R

αν?+?=频率因子

可见，空位机制比间隙机制需要更大的扩散激活能。

4.扩散偶在恒温过程中，有时会发现焊接面上的标记发生了位移，试说明产生这种现象的原因，并解释之。

此现象为Kirkendall 效应，由于扩散偶两侧组元中原子扩散速度不同，使得两侧原子产生不等量的原子交换，而发生了这一现象。一般而言标记物总是向着含低熔点的组元较多的一方移动，原因是低熔点组元扩散较高熔点组元扩散快。

5.固态相变时，新相与母相之间的界面有哪几种类型？这些界面的性质如何？

按原子排列情况不同，新相和母相之间存在共格、半共格、非共格等多种结构式的界面。其特点分别为： 完全共格界面：新相和母相晶体结构和取向相同，点阵常数也相近，所以具有很小的界面能，和体积应变能。若点阵常数不同，则在原子界面存在一定的失配度，将使界面能增加。

伸缩型部分共格界面：当失配度继续增大时，在界面上形成位错，其界面能较大，由于位错结构的存在使得其体积应变能下降很多。

切变型部分共格界面：新相和母相之间晶体结构不同，点阵常数不同，如果结构中的某些点阵相似则也

可以由这些晶面构成共格界面。

非共格界面：是平衡相的特征，性质与大角晶界相似；界面能中的化学项高而几何项低，总界面能高。形核共最大

6.过饱和固溶体在时效处理中，有时会在平衡相析出前先析出亚稳相，请说明出现这种现象的原因。 过饱和固溶体在时效过程中通常要经过以下的脱溶过程：

0123GP αααθαθαθ'''→+→+→+→+平衡区

若只考虑化学自由能G v ?的变化，则从过饱和固溶体0α直接析出的θ相的驱动力最大，应该首先析出。但是过渡沉淀物在晶体学上往往具有与基体更接近，二者之间可以形成低能量的共格界面，因此所需的形核功较小，更易于形核和析出，或者说，与直接形成平衡相相比，通过过渡相合金自由能降低的更快。 计算题

1.在固态相变中，如果忽略应变能，并假设相界面为非共格，说明为什么新相的形状常常为球形或椭球形？在上述条件下，新相的核心更容易以均匀形核，还是以非均匀形核的方式形成？为什么？ 按照经典形核理论，金属固态相变均匀形核是系统自由能总变化G ?为：

v G V G S V σε?=-?++

非均匀形核：G v d G V G S V σε?=-?++-?

其中V 是新相体积，v G ?是两相体积自由能差，S 为新相表面积，σ两相单位面积自由能，ε新相单位基弹性应变能。S V σε+为相变阻力。按题所说，忽略应变能，即V ε，此时相变阻力就为界面能S σ，非共格的界面能是最大的，那么当新相为球形时所需的界面能最小，相变驱动力最大，就越容易形核。 母相中存在着各种晶体缺陷可以作为形核位置，缺陷所储存的能量可使得形核功降低，容易形核。G d ?即为缺陷小时所降低的能量，缺陷的存在可以促使形核过程，一般情况下都以非均匀形核方式形成新相。

2.一块含碳量为0.1 wt%的钢在930℃渗碳，经过一段时间后发现，在离表面0.05cm 的地方，碳浓度为0.45wt%，假设，在t>0的全部时间内，渗碳气氛使钢表面的成分保持恒定，且D C =2.0×10-5exp[-140000(J/mol)/RT]m 2/s ，求：

(a)若将渗碳层厚度加深一倍，则需将时间延长多少倍？

(b)若规定含碳量为0.3wt%作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的渗层厚度的多少倍？

(a)扩散深度与扩散时间存在这样一个关系：2

2

00x x t t

=，有题意得：220000(2)4x x t t t t =

?= (b)

=

1

2

1.6x x ====

3.用由纯钢和纯镍组成的扩散偶进行扩散实验，当把Cu-Ni 扩散偶在某一温度下恒温20小时后，使扩散偶快速冷却。通过测量得到如下数据： （a ）焊接面向纯镍方向位移了0.0058cm ；

（b ）Cu 原子在Ni 中的温度梯度1

2.0Cu

dX cm dx -=，而此时Ni 原子的浓度0.3Ni

X =；

（c ）测得互扩散系数7

2

10cm /s D -=。 试求Cu 原子和Ni 原子的本证扩散系数Cu D 和Ni D （假定焊接面的位移速度是恒定的）

。

标记速度80.00588.0610/206060cm

v cm s s

-=

=???

达肯方程为：

~

2

211221;()

N N D N D v D D x

D ?=+=-? 788

2

82100.30.71.2091010.846310/9.637310/Cu Ni Cu Ni

Cu Ni D D D D D cm s D cm s

----=+?=-?=?=?

4.假设在固态相变过程中，新相为球形，新相形核率I 及长大速率u 均为常数，则经t 时间后所形成的新相体积分数()f t 可用Johnson-Mehl 方程表示，即：

34()1exp()

3

f t Iu t π

=--

已知形核率

35

1000/,310/I cm s u cm s -==?，试计算： （a ）发生相变速度最快的时间？过程中的最大相变速度？ （b ）获得50%转变量所需要的时间。 相变速度表达为：33344exp()33

f v Iu t Iu t t ππ

?=

=-? 对其求导：

32663416(42)exp()93v Iu t I u t Iu t t πππ?=--?，令其0v t

?=?，

得537t s =

== 3374exp(0.75)8.2710/3m v Iu t s π=-=? ()0.53

f t π

=34时，exp(-Iu t )=0.5

396s ==那么

5.根据下列的边界条件和初始条件，试推导出一维无限大空间扩散偶中的溶质原子的浓度分布函数。

边界条件

10(,)(0)(,)(0)

C t C t C t C t +∞=≥??

-∞=≥?，初始条件

10(,0)(0)(,0)(0)

C x C x C x C x =≤<∞??

=-∞<

一维无限大扩散偶其解的形式为：

1010(,)22C C C C C x t erf +-=

+ 根据初始条件和边界调节得到：

01

A B C A B C -=+=

从而得到1012

;22

C C C C A B -+=

=

于是有溶质原子的浓度分布函数1010(,)22C C C C C x t erf +-=+

6.请设计一种用于测量氢气原子在固体中扩散时扩散系数的方法，并阐述其测量原理。

电解渗膜法，金属膜厚度为δ，取x 轴垂直于膜面，金属膜两边供气与抽气同时进行，一面保持恒定高压P 2一面保持恒定低压P 1。让氢气在金属膜中扩散，建立起稳定的浓度分布。

引入金属通气率P ，表示单位厚度金属在单位压差下，单位面积透过的气体流量，这个值可以测出 气体在金属中的溶解度S ，这个值也是可以测的，那么氢气在金属中的扩散系数D=P/S

注：气体常数R=8.314J/(mol K)=1.987cal/(mol K)??波尔兹曼常数

-23k=1.3810J/K ?

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案

第七章 习题 7-1 直径d=2cm的拉伸试件，当与杆轴成斜截面上的切应力 时，杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。 7-2在拉杆的某一斜截面上，正应力为，切应力为。试求最 大正应力和最大切应力。 7-3 已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-4已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-5求图示各单元体的三个主应力，最大切应力和它们的作用面方位，并画在单元体图上。 7-6 已知一点为平面应力状态，过该点两平面上的应力如图所示，求及 主应力、主方向和最大切应力。

7-7 一圆轴受力如图所示，已知固定端横截面上的最大弯曲应力为 40MPa，最大扭转切应力为30 Mpa，因剪力而引起的最大切 应力为6kPa. （1）用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态；（2）求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-9 设地层为石灰岩，波松比，单位体积重。试计 算离地面400m深处的压应力。

7-10 图示一钢制圆截面轴，直径d=60mm,材料的弹性模量E=210Gpa。 波松比，用电测法测得A点与水平面成方向 的线应变，求轴受的外力偶矩m。 7-11 列车通过钢桥时，在大梁侧表面某点测得x和y向的线应变 ，材料的弹性模量E=200Gpa， 波松比，求该点x、y面的正应力和。 7-12 铸铁薄壁管如图所示，管的外直径D=200mm,壁厚t=15mm，内压p=4MPa,轴向压力P=200Kn，许用应力，波 松比，试用第二强度理论校核该管的强度。

材料力学试题及答案

一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 。 A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） (a) (b)

材料成型原理考试试卷B-答案

2．内应力按其产生的原因可分为 热应力 、 相变应力 和 机械应力 三种。。 11、塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想刚塑性材料 。 12、韧性金属材料屈服时， 密席斯屈服 准则较符合实际的。 13、硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。 14、应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。 15、平面应变时，其平均正应力 ｍ 等于 中间主应力 ２。 16、钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 17、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现象叫 超塑性 。 18、材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 １＝０.1，第二次的真实应变为 ２＝０.25，则总的真实应变 ＝0.35。 19、固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 塑性 。 1、液态金属的流动性越强，其充型能力越好。 （ √ ） 2、金属结晶过程中，过冷度越大，则形核率越高。 （ √ ） 3、实际液态金属（合金）凝固过程中的形核方式多为异质形核。 （ √ ） 4、根据熔渣的分子理论，B>1时氧化物渣被称为碱性渣。 （ √ ） 5、根据熔渣的离子理论，B2>0时氧化物渣被称为碱性渣。 （√ ） 6、合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。 （ × ） 7. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 （ × ） 8 . 结构超塑性的力学特性为m k S 'ε=，对于超塑性金属m =0.02-0.2。 （ × ） 9. 影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。 （ √ ） 10．屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是一致的。 （ × ） 11．变形速度对摩擦系数没有影响。 （ × ） 12. 静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。 （ √ ） 13. 碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。 （ × ） 14. 塑性是材料所具有的一种本质属性。 （ √ ） 15. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料。 （ √ ） 16. 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。 （ √ ） 17. 二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。 （ × ） 18．碳钢中碳含量越高，碳钢的塑性越差。 （ √ ） 3. 简述提高金属塑性的主要途径。 答：一、提高材料的成分和组织的均匀性 二、合理选择变形温度和变形速度 三、选择三向受压较强的变形方式 四、减少变形的不均匀性

北京科技大学参数检测及仪表试题和标准答案-B

B卷 北京科技大学2012—2013学年度第1学期 参数检测及仪表试题答案及评分标准 一、填空题（20分） 1，温标是温度的标尺，常用温标包括：经验温标、热力学温标和_国际实用温标_。2，流量测量仪表中，速度式流量计很多，例如电磁流量计、_涡轮流量计_、涡阶流量计、超声波流量计等。 3，物位是指物料相对于某一基准位置的距离，是液位、料位和_相界面_的总称。 4，同型号热电偶异名极串联在一起，总的热电势为各热电偶热电势之和，这种接法称为__热电堆__。 5，弹性膜片分为平膜片和_波纹膜片_，将两膜片焊接在一起内有硬座及填充液，还可构成__膜盒___。 6，金属热电阻温度计的测量电路采用三线制的目的是在将热电阻的变化变成电压信号输出的同时，消除_引线电阻的影响__。 7，在工程上压力的表示主要有三种：绝对压力、表压和_真空度____。 8，节流式差压流量计的取压方式包括：_角接取压_、法兰取压、D/D/2取压、理论取压和损失取压等。 9，热电偶冷端温度处理方法主要有冰点槽法、恒温冰箱法和_补偿电桥法__等。 二，判断对错 1，电容式液位计容易受到虚假液位的影响。（ⅴ） 2，辐射测温仪表只能测量物体的表观温度，无法测量物体的真实温度。（ⅴ） 3，玻璃液体温度计无法在太空中使用。（×） 4，偏心孔板作为非标准节流装置主要是针对低雷诺数流体的流量测量。（×） 5，弹簧管压力计中的弹簧管是圆形的空心金属管子。（×）

三、问答题（40分） 1，什么是热电偶的补偿导线？为什么要使用补偿导线(10) （1）答案 热电偶补偿导线： 在一定温度范围内，与热电偶的热电特性相同的一对带有绝缘层的廉价金属导线称为补偿导线。 使用补偿导线的意义： A，为了使热电势和被测温度对应，热电偶的冷端必须恒定。实际应用中热电偶的长度一般为几十厘米至一、两米。冷端离被测对象很近，易受热源影响，难以恒定。 B，通常热电偶信号要传至数十米的控制室二次仪表处。 上述原因都需要将热电偶延长，但是： A，工业上的热电偶结构都比较固定，不允许随便拉长电极。 B，尤其对于贵金属热电偶，电极比较昂贵，不宜拉长。 C，既使是廉价金属热电偶，电极比较粗，也不宜拉长。 因此要采用补偿导线将电极延长，这样： 可以： A，将热电偶冷端延伸至远离热源或环境温度比较恒定的地方，减小测量误差。 B，降低成本。 C，提高线路的柔性，便于安装。 （2）评分标准 补偿导线定义（3），补偿导线使用的意义（7）。 2，回答全辐射温度计中补偿光阑的作用是什么？ （1）答案 全辐射温度计中感受全波段辐射出度的探测器为热电堆，热电堆式热电偶异名端串连形成的感温器件，其准确性依赖于热电偶冷端温度的恒定，当全辐射温度计所处的环境温度变化时，热电堆冷端温度变化，即环境温度升高时，冷端温度升高，热电堆热电势减小，反之热电势增加，使热电势与热电堆接受的辐射能不相对应。 解决的办法是采用补偿光阑，补偿光阑由双金属感温元件构成，当环境温度升高时，双金属感温元件向外弯曲，光阑的通光孔径变大，有更多的辐射能量进入全辐射温度计，

材料力学标准试卷及答案

扬州大学试题纸 （ 200 － 200 学年 第 学期） 水利科学与工程 学院 级 班(年)级课程 材料力学 ( )卷 一、选择题（10分） 1．关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（ ） （A ）由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低； （B ）由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小； （C ）经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小； （D ）经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低。 2．关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（ ） （A ）比例极限 p σ；（B ）屈服极限 s σ；（C ）强度极限 b σ；（D ）许用应力 ][σ。 3．两危险点的应力状态如图，由第四强度理论比较其危险程度，正确的是（ ）。 (A))(a 点应力状态较危险； (B))(b 应力状态较危险； (C)两者的危险程度相同； (D)不能判定。 4．图示正方形截面偏心受压杆，其变形是（ ）。 (A)轴向压缩和斜弯曲的组合； (B)轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合； (C)轴向压缩和平面弯曲的组合； (D)轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。 5．图示截面为带圆孔的方形，其截面核心图形是（ ）。 (a) (b)

二、填空题（20分） 1．一受扭圆轴，横截面上的最大切应力 MPa 40max =τ，则横截面上点A 的切应力 =A τ____________。 1题图 2题图 2．悬臂梁受力如图示，当梁直径减少一倍，则最大挠度w max 是原梁的____________倍，当梁长增加一倍，而其他不变，则最大转角θmax 是原梁的____________倍。 3．铆接头的连接板厚度为δ，铆钉直径为d 。则铆钉切应力=τ____________，最大挤压应力 bs σ为____________。 3题图 4题图 4．由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A 和A ，受力如图示，弹性模量为E 。截面D 水平位移为____________。 5．阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB 段的最大切应力m ax ,1τ与BC 段的最大切应力 m ax ,2τ之 比 = max ,2max ,1ττ____________。 (a) (b) (c) (mm)

2010北京科技大学操作系统试卷与答案

北京科技大学 2009--2010学年第 2 学期 一、选择填空（12分）。 1．处于运行状态的进程会由于而进入阻塞状态，或者由于而进入就绪状态。 A、被选中占有处理机 B、等待某一事件 C、等待的事件已发生 D、时间片用完 2．在段页式系统中，页的大小是由决定的，段的大小是由决定的。 A、硬件 B、用户进程 C、操作系统 D、编译程序 3．采用动态重定位方式装入执行的进程，其逻辑地址到物理地址的转换是在时进行的。 A、进程被装入 B、进程执行一条指令 C、进程被切换到运行状态 D、进程在内存中移动 4．临界区是指。 A、进程中实现进程互斥的那段代码 B、进程中实现进程同步的那段代码 C、进程中访问临界资源的那段代码 D、进程中访问系统资源的那段代码 5．在请求调页系统中，曾被换出的页应从调入，有时也可以从获得。 A、交换区 B、可执行文件 C、系统区 D、页面缓冲池 6．文件系统负责对文件的统一管理，为用户提供功能，使得用户能透明地访问文件。 A、按地址访问 B、按名访问 C、按索引访问 D、按属性访问 7．在分时系统中，当进程数为50时，为了保证响应时间不超过1s，选取的时间片最大值为。 A、10ms B、 50ms C、 20ms D、100ms 8．某计算机系统采用基于可变分区的内存管理机制，其内存容量为64MB，初始为空。设进程A、B、C、D的大小分别为10MB、30MB、9MB、6MB，内存分配和释放的顺序为：装入A，装入B，释放A，装入C，装入D。若采用最佳适配（Best Fit）法，则此时内存中的最大空闲分区大小是；若采用最差适配（Worst Fit）法，则此时内存中的最大空闲分区大小是。 A、18MB B、10MB C、9MB D、15MB 1．B；D 2．A；B 3．B 4．C 5．A；D 6．B 7．C 8．A；C 二、判断下列表述是否正确（10分）。 1．在采用虚拟存储管理机制的系统中，不存在外部碎片问题。 2．快表是为了提高地址变换速度而由操作系统在内存中创建的。 3．多处理机系统不能通过关中断来实现互斥。

工程力学材料力学第四版[北京科技大学及东北大学]习题答案解析

工程力学材料力学 （北京科技大学与东北大学） 第一章 轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力 解： (a):N 1=0,N 2=N 3=P (b):N 1=N 2=2kN (c):N 1=P,N 2=2P,N 3= -P (d):N 1=-2P,N 2=P (e):N 1= -50N,N 2= -90N (f):N 1=0.896P,N 2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a 所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b 所示；拉杆上端螺纹的内 径d=175mm 。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN ，试计算大钟拉杆的最大静应力。 解： σ1= 2118504P kN S d π= =35.3Mpa σ2=2228504P kN S d π= =30.4MPa ∴σmax =35.3Mpa 1-3：试计算图a 所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN ，吊杆的尺寸如图b 所示。 解： 下端螺孔截面：σ1=1 90 20.065*0.045P S = =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa 1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB 为一钢管，其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB 的横截面面积为0.1cm 2。已知起重量

P=2000N ， 试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解： 受力分析得： F 1*sin15=F 2*sin45 F 1*cos15=P+F 2*sin45 ∴σAB = 1 1F S =-47.7MPa σBC =2 2F S =103.5 MPa 1-5：图a 所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又 两层钢板构成,如c 所示.每个链板厚t=4.5mm,宽h=40mm,H=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力. 解: F=6P S 1=h*t=40*4.5=180mm 2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm 2 ∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:一长为30cm 的钢杆,其受力情况如图所示.已知杆截面面积A=10cm2,材料的弹性模量E=200Gpa,试求; (1) AC. CD DB 各段的应力和变形. (2) AB 杆的总变形. 解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:一圆截面阶梯杆受力如图所示,已知 材料的弹性模量E=200Gpa,试求各段的应力和应变. 解: AC AC AC L NL EA EA σε===1.59*104 ,

材料力学__试卷及答案

适用专业班级： 任课教师 教研室主任（签字） 试卷编号 A 考生专业： 年级： 班级： 姓 名： 学 号： 注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。 ……………………………………………………… 密 封 线 ……………………………………………………… 一．是非题（正确的在题后的括号内用“√”表示，错误的在题后的括号内用“×”表示，每小题2分，共10分） 1．应力公式A N = σ的使用条件是，外力沿杆件轴线，且材料服从胡克定律。 （ f ） 2．截面尺寸和长度相同两悬梁，一为钢制，一为木制，在相同载荷作用下，两梁中的最正大应力和最大挠度都相同。 （ t ） 3. 卡氏第一定律的适用于弹性体，卡氏第二定律的适用于非弹性体。 （ f ） 4. 悬臂架在B 处有集中力作用，则AB ，BC 都产生了位移，同时AB ，BC 也都发生了变形。 （ f ） 5. 在各种受力情况下，脆性材料都将发生脆性断裂而破坏。 （ f ） 二、选择题：（每小题3分，共24分） 1、危险截面是__C____所在的截面。 A.最大面积； B ．最小面积； C ． 最大应力； D ． 最大内力。 2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力范围是σ不超过_B_____。 A ．σb ； B ．σe ； C ．σp ； D ．σs 第 1 页 （共 4 页） C ’

考生专业：年级：班级：姓名：学号： 注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………………………………………………………密封线……………………………………………………… 3.偏心拉伸（压缩）实质上是____B___的组合变形。 A．两个平面弯曲；B．轴向拉伸（压缩）与平面弯曲； C．轴向拉伸（压缩）与剪切；D．平面弯曲与扭转。 4.微元体应力状态如图示，其所对应的应力圆有如图示四种，正确的是___A____。 5.几何尺寸、支承条件及受力完全相同，但材料不同的二梁，其__A____。 A. 应力相同，变形不同； B. 应力不同，变形相同； C. 应力与变形均相同； D. 应力与变形均不同； 6.一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为___C___。 A.工字形； B.“T”字形； C.倒“T”字形； D.“L”形。 7.两端铰支的圆截面压杆，长1m，直径50mm。其柔度为___C____。 ；；；。 8．梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即___D____。 A.梁在平面力系作用下产生的弯曲； B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲； C.梁的横截面变形后仍为平面的弯曲； D.梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲。 2页（共 4 页） 河南工业大学课程材料力学试卷

最新固态相变原理考试试题+答案资料

固态相变原理考试试题 一、(20分) 1、试对固态相变的相变阻力进行分析 固态相变阻力包括界面能和应变能，这是由于发生相变时形成新界面，比容不同都需要消耗能量。 界面能：是指形成单位面积的界面时，系统的赫姆霍茨自由能的变化值。与大小和化学键的数目、强度有关。为表面张力， 为偏摩尔自由能，为由于界面面积改变而引起的晶粒内部自由能变化 （1）共格界面的化学键数目、强度没有发生大的变化，σ最小；半共格界面产生错配位错，化学键发生变化，σ次之；非共格界面化学键破坏最厉害，σ最大。 （2）应变能 ①错配度引起的应变能（共格应变能）：共格界面由错配度引起的应变能最大，半共格界面次之，非共格界面最小。 ②比容差引起的应变能（体积应变能）：和新相的形状有关，,球状由于比容差引起的应变能最大，针状次之，片状最小。 2、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作用 固相中存在各种晶体缺陷，如空位、位错、层错、晶界等，如果在晶体缺陷处形核，随着核的形成，缺陷将消失，缺陷的能量将给出一供形核需要，使临界形核功下降，故缺陷促进形核。 （1）空位：过饱和空位聚集，崩塌形成位错，能量释放而促进形核，空位有利于扩散，有利于形核。 （2）位错： ①形成新相，位错线消失，会释放能量，促进形核 ②位错线不消失，依附在界面上，变成半共格界面，减少应变能。 ③位错线附近溶质原子易偏聚，形成浓度起伏，利于形核。 ④位错是快速扩散的通道。 ⑤位错分解为不全位错和层错，有利于形核。 Aaromon总结： 刃型位错比螺型位错更利于形核；较大柏氏矢量的位错更容易形核；位错可缠绕，割阶处形核；单独位错比亚晶界上位错易于形核；位错影响形核，易在某些惯习面上形成。 （3）晶界：晶界上易形核，减小晶界面积，降低形核界面能 二、(20分) 已知调幅分解浓度波动方程为： ，其中： 1、试分析发生调幅分解的条件 只有当R（λ）＞0，振幅才能随时间的增长而增加，即发生调幅分解，要使R（λ）＞0，得G”＜0且| G”|＞2η2Y+8π2k/λ2 令R（λ）=0得λc—临界波长，则λ＜λc时，偏聚团间距小，梯度项8π2k/λ2很大，R（λ）＞0，不能发生；λ＞λc时，随着波长增加，8π2k/λ2下降，易满足| G”|＞2η2Y+8π2k/λ2，可忽略梯度项，调幅分解能发生。 2、说明调幅分解的化学拐点和共格拐点,并画出化学拐点、共格拐点和平衡成分点在温度——成分坐标中的变化轨迹 化学拐点：当G”=0时。即为调幅分解的化学拐点； 共格拐点：当G”+2η2Y=0时为共格拐点，与化学拐点相比共格拐点的浓度范围变窄了，温度范围也降低了。 3、请说明调幅分解与形核长大型相变的区别

北京科技大学数据库考试题库

机考201601 数据库应用1. 项目文件的扩展名是（） A．.PJX 2. 在命令窗口中键入下面哪个命令并按回车，可以退出Visual FoxPro （）C．QUIT 3. 选择哪个菜单下的“工具栏”，可以打开工具栏对话框（） B. “显示” 4. 命令窗口被关闭后，将其重新打开的快捷键是（） D.〈Ctrl 〉+〈F2〉 5. 如果一个学生可以选修多门课程，而每门课程又可以被多个学生选修，则学生和课程之间联系属于（） C. 多对多联系 6. 要想将日期中的年份用4 位数字显示，应当使用的设置命令是（） A. SET CENTURY ON 7. 将“学生”表中所有学生的“入学成绩”加10 分，正确的命令是（） B. REPLACE ALL A学成绩WITH入学成绩+10 8. 设当前记录是第5 条，若要将记录指针指向第8 条记录，不能使用的命令是（） D. SKIP 8 9. 将“学生”表中1990 年出生的学生记录显示出来（“出生日期”字段为日期型），正确的命令是（） C. LIST FOR YEAR（出生日期）=1990

) OPEN 10. Visual FoxPro 不支持SQL 的哪项功能（） D. 数据控制 11. 在命令窗口中输入并执行如下命令： X=275 Y= Z 二{^2010/05/28} M=.T. 内存变量X 、Y 、Z M 的数据类型分别是（） D . N 、 C 、 D 、 L 12. 顺序执行下列命令之后，“学生成绩”表在几号工作区（ DATABASES 学管理 USE 学生 SELECT 2 USE 课程 SELECT 0 USE 学生成绩 D . 3 13. 向数据库中添加自由表的命令是（ ） A. ADD TABLE 表名 14. 打开“教学管理”数据库的正确命令是（ ） D. OPEN DATABAS 教学管理 15. 在“数据工作期”窗口中可以（ ）

材料力学试卷及答案7套

材料力学试卷1 一、绘制该梁的剪力、弯矩图。 （15分） 二、梁的受力如图,截面为T 字型，材料的许用拉应力[+]=40MPa ，许用压应力[-]=100MPa 。试按正应力强度条件校核梁的强度。（20分） m 8m 2m 230 170 30 200 2 m 3m 1m Q M

三、求图示单元体的主应力及其方位，画出主单元体和应力圆。（15分） 四、图示偏心受压柱，已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应 力并标出其在截面上的位置，画出截面核心的形状。(15分)

五、结构用低碳钢A 3制成，A 端固定，B 、C 为球型铰支，求：允许荷载[P]。已知：E=205GPa ，s =275MPa ，cr =,，p =90，s =50，强度安全系数n=2，稳定安全系数n st =3，AB 梁为N 016工字钢，I z ＝1130cm 4，W z ＝141cm 3，BC 杆为圆形截面，直径d=60mm 。 （20分） 六、结构如图所示。已知各杆的EI 相同，不考虑剪力和轴力的影响，试求：D 截面的线位移和角位移。

（15分） 材料力学2 一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=， 断口处的直径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 a a 4/h

2012相变原理习题

相变原理习题 一、选择题 1、使TTT曲线左移的因素有___________ 。 A 增加亚共析钢中含碳量 B 提高钢中含钨量 C 增加钢中含铜量 D 使奥氏体产生塑性变形 2、能使钢中马氏体转变开始温度（Ms）升高的因素有__________ 。 A 降低含Ni钢中的Ni含量 B 降低钢中含碳量 C 增大冷却速度 D 提高加热温度 3、高碳马氏体的形貌特征及亚结构是__________ 。 A 板条状及位错 B 凸透镜状及位错 C 凸透镜状及孪晶 4、加热时Fe3C全部溶入A的温度是__________ 。 A A c1 B A c3 C A ccm 5、上贝氏体贝氏体的强度，韧性下贝氏体。 A 高于优于 B 高于不如 C 低于优于 D 低于不如 6、中碳钢淬火后高温回火，可获得优良的综合机械性能。又称为。 A 固溶处理 B 调质 C 热稳定化 D 时效 7、出现了高温回火脆性后，如重新加热到650℃以上，然后快冷至室温，消除脆化。在脆化消除后，再 在450 650℃加热快冷 再发生脆化。 A 可可 B 可不 C 不可可 D 不可不 8、W18Cr4V在560℃回火后，在冷却过程中在250℃稍作停留，残余奥氏体将不再转变为马氏体，这一过程称为。 A 催化 B 相变 C 逆转变 D 稳定化 9.奥氏体核的长大是依靠____的扩散, 奥氏体(A)两侧界面向铁素体(F)及渗碳体(C)推移来进行的. (a)铁原子 (b)碳原子 (c)铁碳原子 (d)溶质原子 10.亚共析钢在A C3下加热后的转变产物为___. (a) F (b) A (c) F+A (d) P+F 11.提高钢中马氏体转变开始点（Ms）的因素有__________ 。 (a) 降低含Ni钢中的Ni含量 (b) 降低钢中含碳量 (c) 增加冷却速度 (d) 提高奥氏体化温度 12.低碳马氏体的形貌特征及亚结构是__________ 。 (a) 板条状及位错 (b) 凸透镜状及位错 (c) 凸透镜状及孪晶 13.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是__________ 。 (a) P (b) S (c) B (d) M 14.一般认为共析钢的珠光体转变的领先相是____。 (a)渗碳体 (b)铁素体 (c)奥氏体 (d)渗碳体和铁素体

北京科技大学初试试题7

北京科技大学 2011年硕士学位研究生入学考试试题 ============================================================================================================= 试题编号： 846 试题名称：文物保护基础（共 2 页）适用专业：科学技术史 说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。 ============================================================================================================= 一、选择题（请在A、B、C、D中选择一个正确的答案；20题，每题2.5分，共计50 分） 1. 下列陈述中只有一个是正确的，请选择出来。 A.文物保护的传统技术不如现代科技先进，应该逐渐淘汰掉。 B.一般来说，使用传统保护技术的效果其实比现代科技更好一些。 C.传统保护技术应与现代科技结合起来使用，不宜偏废。 D.现代保护技术用在文物上都是开始看起来不错，但时间一长就不行了。 2. 何为文物的原状？请选择正确的回答。 A. 文物最初制成时的外形。 B. 文物现在具有的外形。 C. 文物的外形以及制作文物的材料和工艺。 D. 文物不存在所谓“原状”，因 为它总在变化之中。 3. 文物保护中常用的观察立体形貌的显微镜是_______。 A. 体视显微镜 B. 金相显微镜 C. 矿相显微镜 D. 电子显微镜 4. 青铜器上的有害锈通常是指含有________锈蚀物。 A. 硅酸盐 B. 碳酸盐 C. 霉菌 D. 氯化物 5. 对脆弱铁器可用________等高分子材料进行黏合、修理和补配。 A. 环氧树脂 B. 石膏 C. 环氧乙烷 D. 有机硅树脂 6. 在文物样品的分析检测中，扫描电子显微镜能谱仪主要用于________。 A. 显微组织观察 B. 分子结构测定 C. 元素成分分析 D. 微量元素 成分分析 7. 防止虫菌对毛纺织品文物的侵害，一般可用________。 A. 三甲树脂 B. 聚乙烯醇 C. 石灰 D. 樟脑块 8. 下列陈述中只有一个是正确的，请选择出来。 A.金属文物去锈应首先选择化学方法。 B.所谓“文物”必须具有历史、艺术和科学价值，三者缺一不可。 C.银器变黑是由于生成了硫酸盐。 D.宋代是金石学的兴盛时期。 9. 苯并三氮唑在青铜器保护中的作用是______。 A. 封护 B. 除锈 C. 加固 D. 上色 10. 沿海地区金属腐蚀的主要诱因是________。 A. 阳光 B. 氧气 C. 盐雾 D. 海风 11. 下列陈述中只有一个是正确的，请选择出来。

工程力学材料力学第四版[北京科技大学与东北大学]习题集答案

工程力学材料力学 （科技大学与东北大学） 第一章轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的力 解：

(a):N1=0,N2=N3=P (b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P

(d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。

解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3：试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN，吊杆的尺寸如图b所示。 解：

下端螺孔截面：σ1=1 90 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa

1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm,径d=18mm;钢绳CB的横截面面积为0.1cm2。已知起重量 P=2000N，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解：受力分析得： F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa

材料相变原理复习提纲

材料相变原理复习提纲 第1章 1分析固态相变的动力和阻力。 相变驱动力是使系统自由焓下降的因素，相变阻力是相变导致系统自由焓升高的因素。 △ G = △ G相变+△ G界面+△ G畸 式中△ G相变一项为相变驱动力。其值是新旧相自由焓之差。 相变阻力包括很多内容：如晶界能、相界面能、位错畸变能、孪晶界面能、层错能、表面能、相变潜热等。综合为界面能和畸变能。 2讨论固态相变新相形状的影响因素。 新相的形状决定于长大速率的方向性，它受晶面的界面张力、表面或界面杂质吸附、温度和浓度梯度等影响。如生铁中石墨沿基面方向长大，成为片状石墨；如沿垂直于基面方向长大，则成为扇形石墨的复合体，即球状石墨。 1. 以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程 1奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核易于在铁素体与渗碳体相界面形成2奥氏体的长大：奥氏体中的碳含量是不均匀的，与铁素体相接处碳含量较低，与渗碳体相接处碳含量较高，引起碳的扩散，破坏了原先碳浓度的平衡，为了恢复碳浓度的平衡，促使铁素体向奥氏体转变以及fe3c的溶解，直至铁素体全部转变为奥氏体为止。 3 残余渗碳体的溶解：铁素体比奥氏体先消失，因此还残留未溶解的渗碳体，随时间的延长不断融入奥氏体，直至全部消失。4奥氏体均匀化：残余渗碳体全部溶解时，奥氏体中的碳浓度依然是不均匀的，继续延长保温时间，通过碳的扩散，可使奥氏体碳含量逐渐趋于均匀。渗碳体残余的原因：相界面向铁素体中的推移速度比向渗碳体中推移速度快14.8倍，但是铁素体片厚度仅比渗碳体片大 7倍，所以铁素体先消失，还有相当数量的剩余渗碳体未完全溶解。

2. 奥氏体的晶粒度由几种表示方法？并讨论影响奥氏体晶粒度的影响因素 晶粒度是指晶粒大小，晶粒大小可用多种方法表示，晶粒大小与晶粒度级别（N）的关系为： n = 2N-1 n为放大100倍视野中单位面积内的数。N —般为1-8，级别越高，晶粒越细。 起始晶粒度；实际晶粒度；本质晶粒度。 本质细晶粒钢：5-8级；本质粗晶粒钢：1-4级。 奥氏体起始晶粒度大小决定于奥氏体的形核率（N）和长大速率（G。 n = 1.01（N/G）1/2 n为1mm面积内的晶粒数。 影响奥氏体晶粒长大的因素 1加热温度和保温时间的影响： 2加热速度的影响： 3钢中碳含量的影响： 4合金元素的影响： 3. 解释钢的组织遗传现象和断口遗传现象，分析产生原因，讨论防止方法。 具有粗大晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，在一定的加热条件下，新形成的奥氏体晶粒会继承和恢复原始粗大的奥氏体晶粒。这种粗大奥氏体晶粒的遗传性，称为钢的组织遗传现象。 具有粗大晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，以中等加热速 度加热到Ac3以上时，新形成的奥氏体晶粒会得到细化，不发生组织遗传，但这也—细晶组织却出现了粗晶断口，这种现象称为断口遗传现象。 产生原因： 组织遗传：合金钢以非平衡组织加热时，采用慢速加热和快速加热均容易出现组织遗传断口遗传：1.原始粗大奥氏体晶界上有 MnS沉淀粒子，使晶界强度下降。 2. 原奥氏体晶粒内的细小奥氏体晶粒空间取向一致，形成晶内织构，相当于粗大晶粒。 3. 原始奥氏体晶界富集C和Cr元素，形成碳化铬沿晶界析出，导致晶界结合力下降，引起粗大奥氏体晶界断裂。 防止方法：组织遗传：采用中等速度加热奥氏体化才有可能不出现组织遗传

北京科技大学有限元试题及答案

一 判断题（20分） （×）1. 节点的位置依赖于形态，而并不依赖于载荷的位置 （√）2. 对于高压电线的铁塔那样的框架结构的模型化处理使用梁单元 （×）3. 不能把梁单元、壳单元和实体单元混合在一起作成模型 （√）4. 四边形的平面单元尽可能作成接近正方形形状的单元 （×）5. 平面应变单元也好，平面应力单元也好，如果以单位厚来作模型化 处理的话会得到一样的答案 （×）6. 用有限元法不可以对运动的物体的结构进行静力分析 （√）7. 一般应力变化大的地方单元尺寸要划的小才好 （×）8. 所谓全约束只要将位移自由度约束住，而不必约束转动自由度 （√）9. 同一载荷作用下的结构，所给材料的弹性模量越大则变形值越小 （√）10一维变带宽存储通常比二维等带宽存储更节省存储量。 二、填空（20分） 1．平面应力问题与薄板弯曲问题的弹性体几何形状都是 薄板 ，但前者受力特点是： 平行于板面且沿厚度均布载荷作用 ，变形发生在板面内； 后者受力特点是： 垂直于板面 的力的作用，板将变成有弯有扭的曲面。 2．平面应力问题与平面应变问题都具有三个独立的应力分量： σx ，σy ，τxy ，三个独立的应变分量：εx ，εy ，γxy ，但对应的弹性体几何形状前者为 薄板 ，后者为 长柱体 。3．位移模式需反映 刚体位移 ，反映 常变形 ，满足 单元边界上位移连续 。 4．单元刚度矩阵的特点有：对称性 ， 奇异性 ，还可按节点分块。 5．轴对称问题单元形状为：三角形或四边形截面的空间环形单元 ，由于轴对称的特性，任意一点变形只发生在子午面上，因此可以作为 二 维问题处理。 6．等参数单元指的是：描述位移和描述坐标采用相同的形函数形式。等参数单元优点是：可以采用高阶次位移模式，能够模拟复杂几何边界，方便单元刚度矩阵和等效节点载荷的积分运算。 7．有限单元法首先求出的解是 节点位移 ，单元应力可由它求得，其计算公式为 {}{} [][]e D B σδ=。（用符号表示即可） 8．一个空间块体单元的节点有 3 个节点位移： u ，v ，w 9．变形体基本变量有位移应变应力 基本方程 平衡方程 物理方程 几何方程 10.实现有限元分析标准化和规范化的载体就是单元

工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第一章习题答案

第一章 参考答案1-1：解： (a):N1=0,N2=N3=P

(b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P (d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3：解：

下端螺孔截面：σ1=190 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σ max =15.4Mpa

1-4：解：受力分析得：F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa 1-5：解: F=6P S1=h*t=40*4.5=180mm2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2

∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:解: 31.8127AC AC CB CB P MPa S P MPa S σσ==== AC AC AC L NL EA EA σε= == 1.59*104, CB CB CB L NL EA EA σε= == 6.36*104 1-8:解: Nl l EA l l ε?= ?= ∴ N EA ε= 62.54*10N EA N ε∴== 1-9：解： 208,0.317E GPa ν==

材料力学试卷及答案

一、低碳钢试件的拉伸图分为 、 、 、 四个阶段。(10分) 二、三角架受力如图所示。已知F =20kN,拉杆BC 采用Q235圆钢，［钢 ］=140MPa,压杆AB 采用横 截面为正方形的松木，[木 ]=10MPa ，试用强度条件选择拉杆BC 的直径d 和压杆AB 的横截面边长a 。 n ＝180 r/min ，材料的许用切应 四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图，q 、a 均为已知。（15分） 五、图示为一外伸梁，l =2m ，荷载F =8kN ，材料的许用应力[]=150MPa ，试校核该梁的正应力强度。(15分) q a a 22 qa A B F C A B

六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分) 七、图示矩形截面柱承受压力F 1=100kN 和F 2=45kN 的作用，F 2与轴线的偏心距e =200mm 。 b =180mm ， h =300mm 。求 max 和 min 。（15分） 八、图示圆杆直径d =100mm ，材料为Q235钢，E =200GPa ， p =100，试求压杆的临界力F cr 。(10 σx ＝100MPa τx ＝100MPa σy ＝100MPa l l l F A B D C 4F 100m m 100mm 60mm

分) 《材料力学》试卷（1）答案及评分标准 一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。 评分标准：各 2.5分。 二、 d =15mm; a =34mm ． 评分标准：轴力5分， d 结果5分，a 结果5分。 三、 =87.５ＭＰa, 强度足够． 评分标准：T 3分，公式4分，结果3分。 四、 评分标准：受力图、支座反力5分，剪力图5分，弯矩图5分。 五、max =155.8MPa ＞［］=100 MPa ，但没超过许用应力的5%，安全． 评分标准：弯矩5分，截面几何参数 3分，正应力公式5分，结果2分。 六、（1）１＝１４１.42 MPa ，＝０，３＝１４１.42 MPa ；（2）r 4=245 MPa 。 评分标准：主应力5分，相当应力5分。 七、max =０.64 MPa ，min =-6.04 MPa 。 评分标准：内力5分，公式6分，结果4分。 F cr d 3m 1..5qa F S 图 M 图 F S 图 — — + M 图 qa 2 qa 2／2