《网络协议分析》机械工程课后习题答案

第一章

1. 讨论TCP/IP成功地得到推广和应用的原因

TCP/IP是最早出现的互联网协议，它的成功得益于顺应了社会的需求；DARPA采用开放策略推广TCP/IP，鼓励厂商、大学开发TCP/IP产品；TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成功的主要源泉；相对ISO的OSI模型，TCP/IP更加精简实用；TCP/IP技术来自于实践，并在实践中不断改进。

2. 讨论网络协议分层的优缺点

优点：简化问题，分而治之，有利于升级更新；

缺点：各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理；每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量。

3. 列出TCP/IP参考模型中各层间的接口数据单元（IDU）

应用层/传输层：应用层报文；

传输层/IP层：TCP报文段或UDP分组；

IP层/网络接口层：IP数据报；

网络接口层/底层物理网络：帧。

4. TCP/IP在哪个协议层次上将不同的网络进行互联？

IP层。

5. 了解一些进行协议分析的辅助工具

可在互联网上搜索获取适用于不同操作系统工具，比如Sniffer Pro、Wireshark以及tcpdump等。利用这些工具，可以截获网络中的各种协议报文，并进一步分析协议的流程、报文格式等。

6. 麻省理工学院的David Clark是众多RFC的设计者，在论及TCP/IP标准的形成及效果时，曾经讲过这样一段话:”We reject kings, presidents and voting. We believe in rough consensus and running code.” 你对他的观点有什么评价。

智者见智，我认为这就是“实践是检验真理的唯一标准”。

7. 你认为一个路由器最基本的功能应该包含哪些?

对于网桥、网关、路由器等设备的分界已经逐渐模糊。现代路由器通常具有不同类型的接口模块并具有模块可扩展性，由此可以连接不同的物理网络；路由表的维护、更新以及IP数据报的选路转发等，都是路由器的基本功能。此外，路由器厂商应为使用者提供管理功能。

第二章

1. 尝试用Modem拨入某个ISP，并根据你的操作分析PPP的流程

实验题，若有接入ISP的环境，可直接测试；否则，可参考习题4一起测试。

2. 分析PAP和CHAP的优缺点

PAP简单，但安全性差；CHAP相对安全，但开销较大，且需要通信双方首先共享密钥。

3. 了解L2F和L2TP的思想及应用

这两个协议把PPP的两个端点延伸到互联网的任何角落，相当于在TCP/IP的应用层扩展了PPP 的范围。其思想是发送方把PPP帧封装到L2F或L2TP报文中，接收方则对其解封以还原PPP帧，这样对于通信的两端来说看到的是PPP帧，相当于在互联网上架设了一条虚拟的PPP链路。它们主要用于构建VPN（虚拟专用网）。

4. 尝试Windows操作系统的“超级终端”功能

Windows超级终端功能在附件/通信功能下。可以用两台有Modem的计算机，各自连接电话线，并尝试用该功能实现即时通信和文件传输的功能。

第三章

1. 理想情况下，可以有多少个A类网，每个A类网中包含多少个可以配置给主机的IP地址？可以有多少个B类网，每个B类网中包含多少个可以配置给主机的IP地址？

计算时去除广播地址、网络地址。

2. 在图3-7的例子中，假设初始时主机A、B和路由器R 的ARP缓存均为空，在B成功收到A的报文后，A、B、R的缓存中各包含了哪些条目？

A：IP1/MAC1

B：IP2/MAC2

R：IPA/MACA，IPB/MACB

3. 在Internet上下载Sniffer，截取ARP报文，分析其报文格式。

实验题，目的有二：一是分析ARP的流程、报文格式以及相应的帧格式，二是尝试Sniffer（协议分析工具）的不同功能。可利用Sniffer截获广播帧，以便获取ARP报文。也可以利用Sniffer监听网络中所有报文的功能以分析其中的ARP报文。

4. 假设主机A（IPA/MACA）请求主机B（IPB/MACB）的物理地址，广播地址用MACbroadcast

表示。填充下图中带‘？’的字段。

假设无盘站A（IPA/MACA）请求自己的IP地址，RARP服务器的IP和MAC地址映射关系为

IPS/MACS，广播地址用MACbroadcast表示。填充下图中带‘？’的字段。

5. 在APNIC的主页上查询你自己的IP地址，得到的结果是什么？

利用DoS命令获取IP地址，并去查询。

6. 从地址长度的角度看，IPv6不再需要ARP，为什么？

IPv6地址长度为16字节，以太网MAC地址长度为6字节，可以利用直接映射的方法实现地址解析。

7. Windows操作系统对DOS命令“ping 主机自身的IP地址”和“ping 127.0.0.1”的后台处理方式有差别吗？设法用实验证实你的答案。

有。拔掉网线，ping主机自身的IP地址，结果是“Destination host unreachable”，但ping 127.0.0.1，显示的是主机活动有应答。但是用Sniffer截获数据，这两种ping报文都不出现在网络中。

8. 分析跨越2个或3个路由器转发IP数据报时ARP的使用步骤，以及经过每个步骤后通信双方及中间路由器ARP缓存的变化情况。

要点：ARP请求和应答不能跨路由器投递。细节与跨一个路由器时类似。

9. DOS下的arp命令仅能查看本地ARP缓存。如果本地缓存中没有存储某个IP对应的MAC，请结合其它DOS命令设计一个方法，在该方法使用后能够利用ARP命令看到该MAC。

首先使用“ping”命令，目标地址设置为目标IP，此时操作系统会在后台完成ARP的流程以获取目标MAC，并记入本地缓存。之后再利用ARP命令，就可以看到这个MAC了。

10. 编写一个ARP欺骗程序，使得运行该程序的主机能够嗅探本网段内所有发往默认网关的数据。

要点1：该程序应能够获取网关的IP和MAC以及宿主机的IP和MAC；（为实施欺骗作准备）

要点2：该程序应能够发送ARP应答报文，并把其中的发送方物理地址/发送方IP地址的映射关系设置为宿主机的MAC/网关的MAC；（该步骤是实施欺骗）

要点3：该程序能够保存嗅探到的数据，并记录相应帧首部的源MAC和IP数据报中包含的源IP；（保存嗅探到的数据，并为转发该数据做准备，以便被嗅探的双方无法察觉）

要点4：该程序应能够转发所有发送给网关的数据（ARP请求除外）以及从网关发出的数据。对于发送给网关的数据，帧首部的源和目标物理地址分别设置为被嗅探主机和网关的物理地址；对于从网关发出的数据，这两个地址分别设置为网关和被嗅探主机的IP地址。

11. 从传播的范围、实现的方式、需要的底层硬件支持等角度比较硬件广播、物理广播和IP广播的差异及联系。

硬件广播是指网络投递方式，是由硬件技术本身的属性决定的。比如以太网，它使用载波监听多路访问及冲突检测技术，这种技术本身具备广播的特性，即发送一个物理帧，无论其目标物理地址设置为什么，都必须以广播的方式进行投递，而线路上的所有主机都具备收到这个帧的可能性，为了区分目标和源，必须具备不冲突的地址。而所有收到数据的主机都必须依靠这个地址进行过滤，忽略不属于自己的数据，并把自己可接收的数据作进一步处理。对于拨号链路而言，其投递的方式是点到点的，线路的另一端就是目标，因此可以不必设置目标地址。

物理广播是指把帧的目标物理地址设置为硬件广播地址，这样网络中的所有主机都能收到这个数据并进行进一步的处理。物理广播的范围是确定的，它不能跨越物理网络实现。

IP广播是指把目标IP地址设置为IP广播地址，这样，某个IP网段内的所有主机都可以收到这个数据并进行处理。IP广播范围不限，可以跨越物理网络实现。

如果硬件为广播方式，则IP广播可以依托该技术实现，不必向每个主机复制数据；否则必须给目标网段中的每个IP复制一份数据，以实现广播的目的。

第四章

1. 阅读RFC2474，了解区分服务的目的。

此题有误，应该是“了解其中提及的区分服务的用途”。即“使用相同的码点合并数据流，或者使用相同的端点地址、不同的码点区分数据流。”

2. 只对数据报首部而不对数据计算检验和，有什么优缺点？

优点：简化IP软件的计算量，提高处理速度。对于路由器等转发设备，这点对于提高其性能很重要。此外，某些高层（或需要由IP封装）的协议已经有计算校验和的功能，即IP数据报的数据区已经被计算校验和，IP仅针对首部计算校验和可以避免重复劳动。

缺点：高层（或需要由IP封装）协议若需要保证可靠性，必须实现校验功能。

3. 在以太网上发送IP数据报时，是否总有必要使用校验和机制？请解释原因。

以太网帧本身包含帧校验和字段，校验区域包含了数据报，理论上IP不必使用校验和。但实际中，IP使用校验和机制是默认的。

4. IP规定数据报的重组地点是目的主机，有什么优缺点？

优点：简化中间路由器的操作，提高效率；避免重复分片；每个分片独立选路，增加了灵活性。

缺点：中间经过MTU较大的网络时，可能会浪费带宽。

5. 用C语言写出FreeBSD分片重组算法。

实验题，思想和要点已在教材中给出。

6. 写出基于洞的分片重组算法的步骤。

实验题，思想和要点已在教材中给出。

7. 设计程序，实现校验和算法。

实验题，思想和要点已在教材中给出。

8. 对拥有记录路由选项的数据报进行分片时，是否应将该选项复制到各分片中？为什么？对于拥有时戳选项的数据报呢？

不必。每个分片独自选路，即便记录，每个分片记录的信息也不一致。

9. 严格源路由选项的代码字段值为137，是如何得出的？

“复制”位为‘1’，表示选项应复制到所有分片；“选项类”为‘0’，选项号为‘9’，即“01001”，则整个代码字段二进制为“10001001”，十进制为137。

10. 使用环回地址可方便网络软件的开发。正常情况下，主机发送到127.0.0.1的数据报，会不会出现在本地网络？（为了证实你的答案，可将网线拔掉，ping 127.0.0.1，看是否有回送消息）

不会，有回送消息。

11. 对于如图4-15所示的互联网，请给出路由器S的路由表。

12. 使用route程序，查看你的主机中的路由表，并尝试对各表项进行解释。

使用route PRINT即可查看本机路由表，其中通常包含到默认网关的路由、环回地址的路由、直连网段的路由、发往本主机的路由、本地广播路由、组播路由、全网路由（针对有限广播地址）。，此页面给出了一个实例及每条路由的解释。

13. 了解ISP（Internet服务提供商）是如何进行流量计费和流量控制的。

参考资料：

/2009-2/617560.html，

，

，

。

14. 为什么中间路由器转发数据报之前要重新计算校验和？

因为路由器对数据报进行了处理，部分字段值发生了变化：TTL值减‘1’，包含选项时选项的内容也要发生更改。因此，必须针对变化后的内容重新计算校验和。

15. 为什么一个IP数据报在传输过程中可能会被多次分片？举例说明。

在IP数据报的投递过程中可能会经过多个物理网络，每个网路的MTU不尽相同。只要转发过程中后一个网络的MTU小于之前网络的MTU，数据报就会被分片。

16. MF位是片未完位，那么假设收到一个包含MF=0的分片，能否说明已经收到了所有的分片？如果答案是肯定的，请说明理由；如果是否定的，那么要这个位有什么用途呢？

不能。因为各个分片的投递是独立的，很可能最后一个分片（MF=0）的分片先于其它分片到达目的地。这个位标识最后一个分片，结合这个分片里的片偏移量和长度等信息，可以计算原始数据报的长度，为分配缓冲区等提供便利。

17. 为何使用源路由选项时，中间路由器要用自己的出口IP地址取代入口IP地址写入选项的地址表中？

为目的端发回响应提供便利。若响应仍走这条路由，则路由器出口的IP地址成为响应报文的入口IP。

18. 分析在编写本文讨论的两个分片重组算法程序时，为应对teardrop和Ping of Death攻击，在哪些地方必须特别注意？

要点：特别注意分片合法性的验证。

第五章

1.路由器是否应该优先处理ICMP报文？

不。ICMP报文封装在IP报文中，和其它IP报文一样在路由器的队列中进行排队，路由器则按照先入先出的规则处理报文。对路由器而言，与优先权有关的不是IP数据报中封装的报文类型，而是IP首部中的QoS字段。

2.如果携带ICMP报文的IP数据报出现差错，则不应产生新的ICMP报文。试解释其原因。

如果这个数据报再出现差错呢？这样规定是防止无休止地循环发送差错报告报文。

3.如图5-16所示，数据从S发送到D，但是经过的路由器为：R1、R2、R3和R5。这是一条效率不高的路径。但R5不能发送ICMP重定向报文，将路由改为R1、R4和R5。为什么？

图5-16 ICMP不能重定向的例子

重定向报文仅能用于属于同一网络的主机和路由器之间。对于图中的例子，R5仅可能向D发送重定向报文，仅R1能向S发送重定向报文。

4.假设以太网上有1个主机H与5个路由器相连。设计1个携带IP数据报的物理帧（稍微有点不合法），使得主机H发送它时，引起主机H接收10个数据报。

利用ICMP重定向报文和回送请求报文。H发送一个ICMP回送请求报文，其目的IP地址设计为自身，但是目的物理地址设置为硬件广播地址。这样，所有路由器都会收到这个报文并转发（5个），而这些路由器发现主机使用了非优化路由，则向该主机发送重定向报文（5个）。5.设计一个使用ICMP时戳请求和应答报文进行时钟同步的算法。

假设初始时戳为T i，接收时戳为T r，传送时戳是T t，发送方收到回应的时间是T h，则传输时延D t的估算方法如下：D t = (T h - T i) – (T t - T r)。其中(T h - T i)是整个往返的延时，而(T t - T r)是接收方的处理时间。

如果认为两个方向的通信时间大致相等，则单向传输时延应为D t /2，则发送方与接收方的时差应为T r–D t /2-T i。由此可以进行时钟同步。

6. ICMP时戳请求报文是否应包含一个指明报文何时发送的时戳？

不必。该机制中交互的对等端就是通信双方的ICMP协议模块，没有必要考虑由生成请求到发送到网络这段处理时间。（接收方之所以要加入接收时戳和传送时戳，是因为这两个时间的差值体现了ICMP本身的处理时间。）

7.在Windows系统中，也可以使用ping程序来查看数据报所经过的路径。但当路径长度超过9时，则不能使用ping程序。试解释原因。

ping –r可以实现记录路由的ping功能。记录路由最大只能记录9个路由器。

8.查阅资料，了解并使用图形化的traceroute工具。

最常见的VisualRoute，还有3d Traceroute，具体可到互联网搜索下载。

9.本章提到，使用ICMP echo request报文时，数据区填充的内容由具体实现指定。在Windows 下尝试Ping命令，看看Windows给数据区填的内容是什么？

见下图。

10.为什么仅能向源站报告差错？

路由器收到IP数据报时，如果该数据报不包含记录路由、源路由选项，则不体现任何中间路由器信息，仅能体现源IP信息。因此，必须向源端报告差错。此外，路由器发现数据报发生差错时，无法判断究竟是在投递过程中的哪一步发生差错，因此，仅能向源站报告差错。

11.为什么路由器通告报文的发送周期是10分钟，而一条路由的存活时间是30分钟？

考虑到通告报文可能丢失，存活时间必须大于发送周期。

12.在ICMP目的站不可达报文中，有一类错误是“需要分片但DF置位（不能进行分片）”。基于此，请给出一个路径MTU的测量算法。

思想：发送IP数据报并强制该数据报不能分片，如果收到该类错误报告，说明该报文尺寸过大，则继续调小尺寸并继续发送该种IP数据报；如果未收到该类报告，说明尺寸偏小或正好，此时可以增大IP数据报的尺寸。

为了较快地逼近实际值，可以首先将第一个探测报文的尺寸设置为最大IP数据报长度，之后利用二分算法的思想调整探测报文尺寸。

13.你能否给出其它用于traceroute程序的判断是否到达目标的方法？

可以将探测报文改为UDP报文，并把其目的端口号设置为一个不常用的端口。这样，中间路由器返回的是ICMP超时报文，而目标返回的是ICMP端口不可达报文，由此可以判断到达了目的端。

14.阅读RFC1393，看看有没有其它实现traceroute的方法。

该方法的思想是对ICMP ECHO报文进行扩展，增加新选项以实现路径发现功能，具体阅读该标准既可。

第六章

1.分析传输层的作用，并与概述中所讨论的通用分层模型思想相比较。

加强和弥补IP层的服务。“加强”指提供可靠性，而TCP/IP的传输层则提供了不同的可靠性级别以适应不同的应用需求；弥补指提供端到端的服务，并通过不同的端口号区分不同的上层应用。

2.利用端口号而不是进程标识符来指定一台机器的目的进程，有什么优点？

进程标识符是动态变化的，每次应用程序重启都会对应不同的标识符，而端口号是相对固定的。网络通信中的客户端需要主动与服务器建立连接，其连接的目标必须是固定的，因此，必须用端口号来标识。

3.使用预分配的UDP端口号，有什么优点？

此题忽略，无意义。

4.能否将同一端口号分配给两个进程使用，设法通过实验证实你的结论？

不能。利用Socket编程，使用bind函数将同一端口绑定给两个应用（套接字），后启动的应用（进程）无法使用该套接字。

5.为什么UDP校验和独立于IP校验和？你是否反对这样一个协议：对包括UDP报文在内的整个IP数据报使用一个校验和？

IP仅针对首部计算校验和，UDP报文封装在IP数据报中作为数据报的数据区，因此单独计算校验和。这样整个IP数据报都可以被校验。

反对。IP和UDP属于不同的协议模块和层次，合并校验不利于区分错误来源。此外，在数据报投递过程中，对于目标不是自身的数据报，路由器则仅处理IP部分，不关注高层，分开计算时，当发现IP发生差错就可进行相应处理，合并计算校验和则不便于这种处理。在目的端，数据在接收过程中则是沿着协议栈逐层向上递交的，分开计算时当IP首部发生差错，数据报就不会递交给UDP模块，合并时则无法实现这一点。

6.接收端收到有差错的UDP报文时应如何处理？

发生差错有几种情况：若UDP目的端口号未开放，则返回ICMP端口不可达报文；若检验校验和时发生差错，则丢弃。

7.一个UDP数据报首部的十六进制表示为：0632 0045 001C E217。试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发送给客户的？使用UDP的这个服务器程序是什么？

题目有误，应改成0632 0035 001C E217。（不用改）

源端口：1568（0632），目的端口53（0035），报文长度28字节（001C），数据部分长度28-8=20字节。客户端发给服务器，服务器程序是DNS。

原题目是45，是69，TFTP。

8.假定一台主机连接在以太网上，它要发送总长度为8192字节的UDP报文。该报文最终被分成多少个IP数据报投递？

以太网MTU为1500字节。假设IP不使用选项，则其长度为20字节，所以预留给UDP的长度为1480字节。所以最终的分片数为|8192/1480|+1=6，其中“||”标识取整。

9.如何判断远程机器上的某个UDP端口是否开放？

向该端口发送UDP报文，若收到ICMP端口不可达报文，则该端口未开放。

10.从网络安全的角度看，使用知名端口号会不会存在安全风险？

单看这种行为，不会存在风险。但是知名端口与一些知名应用相关，这些应用可能存在安全缺陷，比如协议本身有缺陷，或者实现有安全漏洞。因此，黑客攻击的第一步往往是实施端口扫描，为随后的攻击步骤奠定基础。

第八章

8.1对于使用代理ARP的路由器，如果使用主机地址表来决定是否回答ARP请求，只要在某个网络中添加一个新主机，就必须修改该选路表。考虑如何分配IP地址才能在不改变选路表的情况下添加主机。（提示：考虑子网）

用路由器连接的每个物理网络被分配连续的IP地址段，这样，路由器可以使用网络号/掩码的格式来表述：到某个网段的机器用代理ARP。这样，只要新主机的地址处于这个网段，就不必修改选路表。

8.2透明路由器可否用于局域网，如以太网？为什么？

从工作机制和地址使用方法看，使用该技术需要有巨大的IP地址空间（A类），因此，不适用于局域网。

8.3考虑一个B类网络号的固定子网划分，使它能适应至少76个网络。每个网络上能有多少台主机？

76个网络，意味着至少应该有7个比特被拿出来作为网络号，主机号部分为9比特，则每个网络上最多的主机数为29-2=510。（去除全0和全1）。

8.4对一个C类网络地址，划分子网是否有意义？

有。可以划分出小规模的子网以便进行控制和管理。最小的子网仅包含4个地址，这个子网中有两个地址可用，用于路由器的点对点连接，分别分配给点到点链路的两个点。

8.5在一个路由器上同时使用代理ARP和子网编址是否可行？如果可行，请说明如何做到；如果不可行，解释为什么。

可以。参考习题8.1。

，

分别给出了实例。

8.6为什么说使用代理ARP的网络容易受到ARP欺骗

（c:\iknow\docshare\data\cur_work\.cn\showpic.html - blogid=920f0ca60100xg6r&url=

即任意一台机器都能顶替其他任何机器）？

应该，因为连接是要占用系统资源的，对于接收大量连接请求的服务器而言尤为重要。实际中服务器通常具有半开连接检测功能，细节见7.3.4。

8.7当使用两个NAT盒连接三个地址域时，潜在的问题是什么？

考虑使用私有IP地址的情况：

使用C/S通信模型时，客户端需要主动发起于服务器的通信，如果服务器位于NAT盒后（图中两个192.168.168.0/18地址域中的一个），则通信会失败。实际中，服务器通常不应被配置私有地址（为本私有地址域提供服务的服务器除外）。

另一种想法：如果两个NAT盒后的两个地址域使用相同的私有地址，则无法通信。

8.8当使用两个NAT盒连接三个地址域时，目的地址会被转换几次？源地址会被转换几次？各2次。

8.9考虑通过互联三个地址域的两个NAT盒发送的ICMP主机不可达报文，将发生几次地址转换？将发生几次端口号转换？

要点：需同时转换封装ICMP报文的IP报文首部的IP地址，以及ICMP报文中包含的出错数据报IP首部的地址和端口号。

8.10 NAT对于主机是完全透明的吗？为了回答这个个问题，请给出主机能够传输的一个报文序列，（使用这个序列，主机就可）以确定它（自己）是否隐藏在一个NAT盒后。

利用UDP报文和Traceroute技术。

机械工程师考试题及答案

机械工程师资格考试模拟试题一 1．尺寸线，尺寸边界线，螺纹牙底线及齿轮线均用（）画出。 【答案】细实线 2．采用第一视角投影法表示工件视图时，后视图在左视图的最（）。 【答案】右侧 3．金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线，但在（）时，可画成与水平方向30度或45度的平行线。 【答案】主要轮廓线与水平方向成45度 4．尺寸公差是指（）。 【答案】允许尺寸的变动量 5．在金属及合金中，主要是（），但有时也不同程度混有其他键。 【答案】金属键 6．晶体的只要特征是具有一定的熔点，另一个特征是（）。 【答案】各向异性 7．铁碳合金相图中，共析转变温度为（）。 【答案】727℃ 8．含碳量<（）为碳钢，>（）为铸铁。 【答案】2.11%，2.11% 9．碳钢调质处理后获得的组织应为（）。 【答案】索氏体 10．高速钢片铣刀淬火后其变形应采用（）最为有效。 【答案】回火矫正法 11．中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织，通过（）处理可以消除这些缺陷。 【答案】正火 12．38CrMoAl钢膛杆通常采用（）化学热处理。 【答案】渗氮 13．汽车变速齿轮一般采用（）化学热处理。 【答案】渗碳 14．碳钠米管的强度是钢的（）倍。 【答案】100 15．导光纤维的用途是（）。 【答案】传输能量 16．可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是（）。 【答案】钢结硬质合金 17．汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工程塑料（）。 【答案】ABS塑料

18．内燃机火花塞选用（）陶瓷材料。 【答案】氧化铝 19．化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件，可选用（）工程塑料。 【答案】聚四氟乙烯 20．三大固体材料是指（） 【答案】金属材料，陶瓷材料，高分子材料 21．测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是（）。 【答案】化学分析法 22．测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度，多采用（）硬度计。 【答案】布氏 23．机床床身通常采用（）。 【答案】灰铸铁 24．铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示（）。 【答案】包晶转变，共析转变，共晶转变 25．钢的淬硬性高低取决于（）。 【答案】钢的含碳量 26．淬火油槽的温度一般控制在（）以下。 【答案】80℃ 27．铍青铜可采用（）强化。 【答案】固溶时效 28．为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用（）。 【答案】真空炉 29．高速钢直柄麻花钻采用（）化学热处理，耐用度最高。 【答案】氧硫碳氮硼共渗 30．65Mn钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是（）。 【答案】等温淬火 31．机床导轨表面硬化最后采用（）热处理。 【答案】超音频淬火 32．灰铸铁拉延模必须进行（）强韧化处理，才能显著提高模具寿命。 【答案】铬铌共渗 33．球墨铸铁制作拉延模时，经正火、回火后，还需进行（）化学热处理。 【答案】氮碳共渗 34．车床上加工外圆及孔时出现混乱波纹，是由于（）。 【答案】车床主轴轴向窜动大 35．下述工件加工时哪一种（）采用顺铣方式较为适合。 【答案】不易夹紧的平板类工件 36．哪一种因素最可能引起外圆磨削时工件表面烧伤（）。

《机械工程材料》期末试卷

《机械工程材料》期末试卷 班级：______________ 学号：___________ 姓名：____________ 一、名词解释(每题2分，共10分) 1.淬透性 2. 回火马氏体 3. 位错 4. 相 5. 加工硬化 二、判断正误(每题1分，共10分) 1. 可锻铸铁可以进行锻造加工。（） 2. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是离子键( ) 3. 钢的淬硬性主要取决于钢中的碳元素含量，合金元素越高，其淬硬性越好。( ) 4. 所以金属均有明显的屈服现象。（） 5. 金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。( ) 6. 在铁碳合金相图中，具有E点与F点之间成分的合金缓冷到1148℃时都将发生共晶转变。（） 7. 凡是液态凝固为固体的过程都是结晶过程。( ) 8. 铸造条件下，冷却速度越大，则过冷度越大，晶粒越细( ) 9. 马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 10.复合材料中的增强相主要起承受应力和显示功能的作用。( ) 三、填空(每空1分，共15分) 1.金属的结晶主要由和两个基本过程。 2. 渗碳的方法主要有、和。 3. 完全退火是指将亚共析钢加热至A3+（30~50℃）完全奥氏体化，炉冷至室温得到和组织的热处理工艺。 4. 材料的工艺性能是指性、性、性和性。 5. 白口铸铁中碳主要以的形式存在，灰口铸铁中碳主要以的形式存在。 6. 常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和。 四、选择题(单选或多选) (每题2分，共30分) 1.过共析钢正火的目的（）。 A. 调整硬度，便于切削加工 B.细化晶粒，为最终热处理作组织准备 C. 消除网状二次渗碳体 D.消除残余内应力，防止变形开裂 2. T12钢的正常淬火组织是（）。 A. 马氏体+残余奥氏体 B. 马氏体+颗粒状碳化物 C. 马氏体+铁素体 D.马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物 11. 随冷塑性变形量增加，金属的（）。 A.强度下降，塑性提高 B.强度和塑性都下降 C.强度和塑性都提高 D.强度提

机械工程材料课后习题参考答案

机械工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部 分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃 口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率， 细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ uvw；晶面是指晶答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] hkl。 格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增

机械工程材料第二版习题答案王章忠

机械工程材料(第二版)习题答案(王章忠) 例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下：（1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V 和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。

对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，AK ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。 材料热处理σs/ MPa σb/ MPa /% φ/% AK/J 接触疲劳强度 /MPa 弯曲疲劳强度 /MPa 20CrMnTi 渗碳 淬火853 1080 10 45 55 1380 750 38CrMoAl 调质835 980 14 50 71 1050 1020

机械工程师资格考试题及答案

机械工程师资格考试题及答案 机械工程师资格考试 综合素质与技能（第一单元） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷。共120分。考试时间为180分钟。 第Ⅰ卷（共80分） 一、单项选择题（1～20题，每小题1分，21～50题，每小题2分，共计80分） 1．在工程图样上，齿轮分度圆的线型为A A）细点划线 B）粗点划线 C）细实 线 D）细虚线 2．尺寸Ф50H7的D A）上偏差、下偏差均大于0 B）上偏差为0，下偏差为负值 C）上偏差、下偏差均小于0 D）上偏差为正值，下偏差为0 3．图样上四个相同螺纹孔尺寸标注的正确方法是A A）4×M6 B） M6×4 C）4－M6 D）M6－4 4．表面粗糙度R a的数值是B A）以mm为单 位 B）以μm 为单位 C）以nm为单 位 D）百分比数值 5．共析钢的室温金相组织为 A）珠光体 B）渗碳体 C）铁素 体 D）莱氏体 6．在大批量生产中，为减轻劳动强度、提高产品质量和生产效率，常用的热处理炉是

A）盐浴炉 B）箱式炉 C）保护气氛连续 炉 D）井式炉 7．在液压系统中，控制油缸活塞运动的速度，一般采用 C A）溢流阀 B）调压阀 C）节流 阀 D）单向阀 8．用于连接的普通螺纹与用于传动的丝杠相比较，其主要设计特点的差别是D A）强度高 B）自锁性好 C）效率 高 D）便于加工 9．当零件的两个加工表面的尺寸精度与形状精度的要求均很高，同时它们之间的位置精度要求 也很高，在设计工艺过程和选择精基准时，遵循的基准选择原则是 D A）基准重合 B）基准统一 C）自为基 准 D）互为基准 10．某机床主轴材料为38CrMoAlA，需渗氮处理。在进行该主轴工艺路线设计时，渗氮处理应安 排在 C A）粗加工 前 B）粗加工与半精车之间 C）粗磨与精磨之 间 D）半精车与粗磨 之间 11．钎焊工艺方法是 C A）钎料和焊件都熔化 B）钎 料和焊件都不熔化 C）钎料熔化，焊件不熔化 D）钎料不熔化，焊件熔化 12．属于压焊的焊接方法是 A A）摩擦焊 B）气 焊 C）电弧焊 D）埋弧焊 13．下列中属于技术发明的知识产权是 A A）专利权 B）著作权 C）版

机械工程材料期末复习

机械工程材料期末复习 《工程材料》复习思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1?解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶 粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的 结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体 中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。

多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高 了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2■常见的金属晶体结构有哪几种？ a -Fe、丫- Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； a - Fe、Cr、V属于体心立方晶格； 丫― Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3■配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4■晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答:晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为。 5■实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6■为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 7■过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小 有何影响？ 答：①冷却速度越大，贝U过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，贝U晶体内形

机械工程材料课后习题答案 (2)

1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化 原因：晶格畸变 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数

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机械工程师考试试题及答案 1尺寸线，尺寸边界线，螺纹牙底线及齿轮线均用(细实线)画出。 2 采用第一视角投影法表示工件视图时，后视图在左视图的最(右侧)。 3 金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线，但在(主要轮廓线与水平方向成45度)时，可画成与水平方向30度或45度的平行线。 4尺寸公差是指(允许尺寸的变动量)。 5 在金属及合金中，主要是(金属键)，但有时也不同程度混有其他键。 6 晶体的只要特征是具有一定的熔点，另一个特征是(各向异性)。 7 铁碳合金相图中，共析转变温度为(727℃) 。 8 含碳量〈(2.11%)为碳钢，〉(2.11%)为铸铁。 9 碳钢调质处理后获得的组织应为(索氏体)。 10 高速钢片铣刀淬火后其变形应采用(回火矫正法)最为有效。 11 中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织，通过(正火)处理可以消除这些缺陷。 12 38CrMoAl钢膛杆通嘸采用(渗氮)化学热处理。 13 汽车变速齿轮一般采用(渗碳)化学热处理。 14 碳钠米管的强度是钢的(100)倍。 15 导光纤维的用途是(传输能量)。 16 可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是(钢结硬质合金)。 17 汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工程塑料(ABS塑料)。 18 内燃机火花塞选用(氧化铝)陶瓷材料。

19 化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件，可选用(聚四氟乙烯)工程塑料。 20 三大固体材料是指(金属材料陶瓷材料高分子材料) 21 测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是(化学分析法)。 22 测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度，多采用(布氏)硬度计。 23 机床床身通常采用(灰铸铁)。 24 铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示(包晶转变共析转变共晶转变)。 25 钢的淬硬性高低取决于(钢的含碳量)。 26 淬火油槽的温度一般控制在(80℃)以下。 27 铍青铜可采用(固溶时效)强化。 28 为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用(真空炉)。 29 高速钢直柄麻花钻采用(氧硫碳氮硼共渗)化学热处理，耐用度最高。 30 65Mn钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是(等温淬火)。 31 机床导轨表面硬化最后采用(超音频淬火)热处理。 32 灰铸铁拉延模必须进行(铬铌共渗)强韧化处理，才能显著提高模具寿命。 33 球墨铸铁制作拉延模时，经正火、回火后，还需进行(氮碳共渗)化学热处理。 34 车床上加工外圆及孔时出现混乱波纹，是由于(车床主轴轴向窜动大)。 35 下述工件加工时哪一种(不易夹紧的平板类工件)采用顺铣方式较为适合。 36 哪一种因素最可能引起外圆磨削时工件表面烧伤(砂轮太硬)。 37 (部分互换装配法)装配方法应按照概率法求解装配尺寸。 38 为保证机床主轴中心高与尾座顶尖中心高的同轴度精度，应选择哪一种装配方法(修配装配法)。

机械工程材料课后习题答案

机械工程课后答案 第一章 1、什么是黑色金属什么是有色金属 答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料；黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。 2、碳钢，合金钢是怎样分类的 答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在%——%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。 3、铸铁材料是怎样分类的应用是怎样选择 答：铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。 4、陶瓷材料是怎样分类的 答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。 5、常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数各有什么特点α -Fe，γ-Fe，Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V，Mg，Zn各属何种金属结构 答：体心晶格立方，晶格常数a=b=c，α-Fe，Cr，V。面心晶格立方，晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni，Al，Cu，Pb。密排六方晶格，Mg，Zn。 6、实际金属晶体中存在哪些缺陷它们对性能有什么影响 答：点缺陷、破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，是金属的电阻率增加，强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 线缺陷（位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。 面缺陷（晶界、亚晶界）、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。 7、固溶体有哪些类型什么是固溶强化 答：间隙固溶体、置换固溶体。由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。 第二章

1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好 答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。 2、σ的意义是什么能在拉伸图上画出来吗 答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生%塑性应变时的应变作为屈服指标，即为条件屈服极限。 3、什么是金属的疲劳金属疲劳断裂是怎样产生的疲劳破坏有哪些特点如何提高零件的疲劳强度 答：金属在反复交变的外力作用下强度要比在不变的外力作用下小得多，即金属疲劳； 疲劳断裂是指在交变载荷作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的断裂现象； 疲劳断裂的特点：引起疲劳断裂的应力很低，常常低于静载下的屈服强度； 断裂时无明显的宏观塑性变形，无预兆而是突然的发生；疲劳断口能清楚的显示出裂纹的形成、扩展和最后断裂三个阶段； 提高疲劳强度：改善零件的结构形状，避免应力集中，降低零件表面粗糙度值以及采取各种表面强化处理如喷丸处理，表面淬火及化学热处理等。 4、韧性的含义是什么αk有何实际意义 答：材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，称为材料的韧性；冲击韧度αk表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，αk值的大小表示材料的韧性好坏。一般把αk值低的材料称为脆性材料，αk值高的材料称为韧性材料。 5、何谓低应力脆断金属为什么会发生低应力脆断低应力脆断的抗力指标是什么答：低应力脆断是在应力作用下，裂纹发生的扩展，当裂纹扩展到一定临界尺寸时，裂纹发生失稳扩展（即自动迅速扩展），造成构件的突然断裂；抗力指标为断裂韧性（P43） 6、一紧固螺栓使用后有塑性变形,试分析材料的那些性能指标没有达到要求 答：钢材的屈服强度未达到要求。 第三章 1、分析纯金属的冷却曲线中出现“平台”的原因 答：液态金属开始结晶时，由于结晶潜热的放出，补偿了冷却时散失的热量，

机械工程师资格考试试题及解析答案

机械工程师资格考试试题及解析答案

技能资格考试 一、单项选择题（1～20题，每小题1分，21～50题， 每小题2分，共计80分，请将正确选项填在题后空格处） 1．在轴向视图中螺纹有效的终止界限（螺纹终止线）的表示应采用（ D ）。 A．细实线B．虚线 C．点划线D．粗实线 2．图样中虚线与点画线重叠时应画（ B ）。A．点画线B．虚线 C．不划线D．粗实线3．对同一表面进行粗糙度测定时，评定参数Ra、Ry、Rz的数值大小关系是（ D ）。 A．Ra>Ry>Rz B．RaRa>Ry D．Ry>Rz>Ra 4．表示轴类零件几何形状的误差项是（C ）。 A．同轴度B．平行度 C．圆柱度D．倾斜度 5．冲击功的法定计量单位符号是（ C ）。A．erg（尔格）B．eV（电子伏）C．J（焦耳）D．cal（卡）

6．常见于测定钢件淬火后硬度的仪器是（D ）。A．布氏硬度计B．维氏硬度计C．显微硬度计D．洛式硬度计7．为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键一般应布置成（ C ）。 A．在轴的同一母线上B．相互错开170°～180° C．相互错开120°～130°D．相互错开80°～90° 8．变频调速的方法适用于（ A ）。 A．异步电动机B．直流电动机 C．同步电动机D．伺服电动机9．印刷线路板上通孔应采用（ C ）。 A．镀锌层B．镀镍层 C．镀铜层D．镀铬层 10．下列铸造合金中，线收缩率最小的是（ A ）。A．灰铸铁B．碳钢 C．奥氏体钢D．青铜 11．影响切削力波动最小的切屑形态是（ A ）。 A．带状切屑B．单元切屑 C．挤裂切屑D．崩碎切屑

(机械制造行业)机械工程材料期末复习题

机械工程材料期末复习题 一、填空 1.纯金属常见的晶体结构有面心结构，体心结构和密排_____ 结构。金属中常见的点缺陷为，线缺陷为，面缺陷为；工程实践中，通常采 用晶体缺陷数量的方法强化金属 2.铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了强化。 3.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为 __ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中，铸铁的韧性最，因而可以锻造。 4. 高分子材料中分子链的形状有三种，其中的型具有热固性，而具有热性。按照物理状态，室温下处于态的高分子材料称为塑料，处于__ 态的称为橡胶。高分子材料的加工成型是在其态下进行的。 5.滑动轴承材料的显微组织特征是：粒子分布在软中，或粒子分布在硬中，前者的承载能力于后者。 6.陶瓷材料中的气相是指，它是在过程中形成的，它了陶瓷的强度。 7．根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 8、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、 __________、__________和__________。 9、陶瓷材料中的气相是指__ ，它是在________过程中形成的， 它了陶瓷的强度。 10、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 11、金属的断裂形式有__________和__________两种。 12、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和 _________。 13、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 14、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 15、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。

机械工程材料课后习题答案

1.可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量主要取决与材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化手段如热处理，冷加工，合金化等对弹性模量的影响很小。 2.工程上的延伸率与选取的样品长度有关，为什么：延伸率=（L1-L2）/10,当式样d0不变时，L0增加，则延伸率下降，只有当L0/d0为常熟市，延伸率才有可比性。 3.如何用材料的应力--应变曲线判断材料的韧性：所谓的材料韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。 4.从原子结构上说明晶体与非晶体的区别：院子在三维空间呈现规则排列的固体成为晶体，而原子在空间里无序排列的固体成为非晶体。晶体长程有序，非晶体短程无序。 5.立方晶系重指数相同的晶面与晶向有什么关系：互相垂直。 6.合金一定单相的吗，固溶体一定是单相的吗：合金不一定是单相的，也可以由多相组成，固溶体一定是单相的。 7.固态非晶合金的晶化过程是否属于同素异构转变，为什么：不属于，同素异构是物质在固态下的晶格类型随温度变化而发生变化。 8.根据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的原因：由匀晶转变相图可以知道，固溶体合金的结晶只有在充分缓慢冷却的条件下才可能得到成分均匀的固溶体组织。然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中固相和液相中的原子来不及扩散，使得线结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶间含较多的低熔点元素，在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分出现不均匀的现象，成为枝晶偏析。 9.结合相图分析含0.45%、1.2%和3.0%的Fe-C合金在缓慢冷却过程中的转变及温室下的组织：0.45%C：L—L+δ—L+δ+γ—L+γ—γ+c—P+γ+α，室温组织：P+α 1.2%C：L—L+γ—γ—γ+二次渗碳体—F+γ+二次渗碳体—二次渗碳体，室温组织：P+二次渗碳体 3.0%C：L —L+γ—L+γ+Le—γ+Le+二次渗碳体—P+γ+二次渗碳体+一次渗碳体—Le’+二次渗碳体+P，室温组织：Le’+二次渗碳体+P 10.为什么室温下金属的晶粒越细，强度、硬度越高，韧性、塑性也越好：因为金属的晶粒越细，晶界总面积额越大，位错障碍越多，需协调的具有不同未向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属的强度和硬度越高；合金的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目越多，变形越均匀，推迟了裂纹的形成与扩展，使得在断裂前发生了较大的塑性变形，在强度和硬度同时参加的情况下，所以合金晶粒越细，其苏醒和韧性也越好。 11.黄铜铸件上的数码不慎擦掉如何辨别数码：加热使其再结晶的方法可以使原来数码再显现，因为打字时会使铸件打字处产生塑性变形，有预变形存在，通过加热再结晶课使晶粒恢复到预变形之前的形态，便可现出数码。 12.合金铸件的晶粒粗大，能否再结晶退火来细化晶粒：不能，因为铸件没有产生预变性，就不能用再结晶的方法。 13.齿轮饼胚的加工方法：选择由热轧钢棒墩成圆饼，因为这样可以控制钢的纤维素的走向与受力方向一致。 14.用冷拉钢丝绳吊运刚出炉热处理工件去淬火，但在此过程中钢丝绳发生断裂的原因：因为热处理工件有很高的温度，冷拉钢丝绳接触后相当于使之再结晶，晶粒会恢复到以前的状态，因而强度会降低。 15.在冷拔钢丝时进行中间退火原因：因为在冷拔过程中会产生很大的应力，在以后使用中需要把这些应力消除，使用中间退火会细化晶粒，产生预变形，使强度和硬度提升，消除应力选取的温度应该小于再结晶温度。 16.用冷拔高碳钢丝缠绕螺旋弹簧，最后要进行低温去应力定型退火：因为在冷拔过程中会

机械工程测试技术基础试题及答案

一、选择题 1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的_A」. A 2 B、3 C、4 D 5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___和_D_。 A、时域法，相频法 B、时域法，幅频法 C、相频法，幅频法D时域法，频域法 3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的___B_。 A、电阻应变效应 B、压电效应 C、电磁感应D霍尔效应 4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___B____ A、线性度 B、灵敏度C稳定性D回程误差 6、信息与信号二者间关系是__C ___ 。 A、信息与信号相同B信息包含信号 C、信息在信号之中D信息与信号无关 7、当两信号的互相关函数在t o有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t o时，相关程度_B ___ 。 A、最低 B、最高C适中 D —般 8传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的_A__越小。 A、被测量 B、输出量C频率特性D显示值 9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取() r A、干扰噪声信号r B、正弦信 号 圖C、有用信号r D频域信号 10、时域信号的时移，贝U频谱变化 为( ) r A、扩展B、压缩 r C、不变D相移 11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽() A、变窄，幅值压低B扩展，幅值压低 C、扩展，幅值增高‘ D变窄，幅值增高

12、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应()

J A 、愈大愈好 C 、接近1/2 13、对二阶系统输入信号 x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为() A1sin(ww1t+ ? 1) +A2sin(w2t+ ? 2) 子的固有频率fn A 、等于 C 、<(0 . 5 - 0 . 6) <0 .1 倍 18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用( )放大器。 A 、电压 B 、电荷 19、 c 、微分 D 积分 当T^x 时,信号x ( t )的自相关函数Rx (T )呈周期性变化,说明该信号()o 为周期信号 B 、 含有周期成份 C 、 为离散信号 B 、愈小愈好 D 接近- B 、 A1A2si nwltsi nw2t C 、 A1Z sinw1t+A2 / sinw2t A1 sin (w1t+ ?z l) +A2 sin (w2t+ ?27) 15、 在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 () A 、电容式 B 、压电式 16、 C 、电阻式 D ＞电涡流式 只使在fe 1?fe 2间频率的信号通过，应采用( )滤波器 A 、带阻 C 、高通 D 低通 17、在选用振子时，除了使阻尼比接近0 .7外，应使被测正弦信号的最高频率 fm()振动 >2倍

机械工程材料期末试题(附答案) 整理

名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格

机械工程材料习题答案 王章忠主编 第二版

例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸 稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→ 球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。 根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下： （1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满 足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。 对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σ＞1000MPa，σ≥600MPa，A＞48J。试从所K OFb给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种 比较，20CrMnTi能全面满足齿轮的性能要求。 其工艺流程如下：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿。 例3：机械式计数器内部有一组计数齿轮，最高转速为350r/min，该齿轮用下列哪些材料制造合适，并简述理由。40Cr、20CrMnTi、尼龙66。 工作条件分析：计数器齿轮工作时，运转速度较低、承受的扭矩很小，齿轮

机械工程师考试试题及答案

机械工程师考试试题及答案 机械工程师资格考试模拟试题(全) 尺寸线，尺寸边界线，螺纹牙底线及齿轮线均用( 细实线)画出。 采用第一视角投影法表示工件视图时，后视图在左视图的最(右侧)。 金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线，但在(主要轮廓线与水平方向成45度)时，可画成与水平方向30度或45度的平行线。 尺寸公差是指(允许尺寸的变动量)。 在金属及合金中，主要是(金属键)，但有时也不同程度混有其他键。 晶体的主要特征是具有一定的熔点，另一个特征是(各向异性)。 铁碳合金相图中，共析转变温度为(727℃) 。 含碳量〈(2.11%)为碳钢，〉(2.11%)为铸铁。 碳钢调质处理后获得的组织应为(索氏体)。 高速钢片铣刀淬火后其变形应采用(回火矫正法)最为有效。 中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织，通过(正火)处理可以消除这些缺陷。 38CrMoAl 钢膛杆通嘸采用(渗氮)化学热处理。 汽车变速齿轮一般采用(渗碳)化学热处理。 碳钠米管的强度是钢的(100)倍。 导光纤维的用途是(传输能量)。 可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是(钢结硬质合金)。 汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工

程塑料(ABS 塑料)。 内燃机火花塞选用(氧化铝)陶瓷材料。 化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件，可选用(聚四氟乙烯)工程塑料。 三大固体材料是指(金属材料陶瓷材料高分子材料) 测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是(化学分析法)。 测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度，多采用(布氏)硬度计。 机床床身通常采用(灰铸铁)。 铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示(包晶转变共析转变共晶转变)。 钢的淬硬性高低取决于(钢的含碳量)。 淬火油槽的温度一般控制在(80℃)以下。 铍青铜可采用(固溶时效)强化。 为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用(真空炉)。 高速钢直柄麻花钻采用(氧硫碳氮硼共渗)化学热处理，耐用度最高。 65Mn 钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是(等温淬火)。 机床导轨表面硬化最后采用(超音频淬火)热处理。 灰铸铁拉延模必须进行(铬铌共渗)强韧化处理，才能显著提高模具寿命。 球墨铸铁制作拉延模时，经正火、回火后，还需进行(氮碳共渗)化学热处理。 车床上加工外圆及孔时出现混乱波纹，是由于(车床主轴轴向窜动大)。 下述工件加工时哪一种(不易夹紧的平板类工件)采用顺铣方式较为适合。