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加州理工学院-计算系统导论 (9)

智慧树知到《材料学概论》章节测试答案

智慧树知到《材料学概论》章节测试答案绪论 1、材料让我们成为人，而我们用语言赋予材料生命，这句话对吗? A:对 B:错答案:对 2、材料与人类发展：“材料-时代”对吗？ A:对 B:错答案:对 3、“物质-有用的物品就是材料“这句话对吗？ A:对 B:错答案:对 4、材料学的基本思想是？ A:尺度之上 B:应用为王 C:物质答案:尺度之上,应用为王 5、“材料是一种物质，但并不是所有的物质都是材料”这句话对吗？ A:对 B:错

答案:对第一章 1、珠光体的含碳量是 A:0.77% B:2.11% C:6.69% 答案:0.77% 2、亚共析钢加热成奥氏体后冷却转变成 A:珠光体+铁素体 B:珠光体 C:铁素体答案:珠光体+铁素体 3、将铁碳合金加热成奥氏体后在空气中冷却的热处理方式，称为 A:回火 B:退火 C:淬火答案:退火 4、生铁、熟铁、钢的主要化学成分均为Fe，但他们之间的性能差别显著，主要原因是其中（）不同 A:珠光体含量 B:硬度 C:含碳量答案:含碳量

5、金属中原子的排列方式 A:面心立方 B:体心立方 C:秘排六方答案:面心立方,体心立方,秘排六方第二章 1、生产普通陶瓷的主要矿物原料是 A:：石英、粘土、长石 B:高岭土、碳酸盐 C:粘土、石英、烧碱答案:：石英、粘土、长石 2、陶瓷坯料采用可塑成型的方法手工成型时，需要控制其含水量在（）范围之内，以保证坯体良好的塑形效果。 A:15~25% B:28~35% C:7~15% 答案:15~25% 3、构成敏感陶瓷的主要物质属于（）类。 A:导体 B:绝缘体 C:半导体答案:半导体

“材料科学与工程导论”——课程教学大纲

北京工业大学 “材料科学与工程导论”——课程教学大纲英文名称：Introduction to Materials Science and Engineering 课程编号：0000274 课程类型：学科基础必修课学时：32 学分：2.0 适用对象：材料类本科生先修课程：大学物理、高等数学、工程力学使用教材及参考书： [1] 许并社，材料科学概论，北京工业大学出版社，2002 [2] 冯端、师昌绪、刘治国，材料科学导论，化学工业出版社，2002 [3] 张钧林、严彪、王德平、袁华，材料科学基础，化学工业出版社，2006 [4] 周达飞，材料概论，化学工业出版社，2001 [5] William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, John Wiley & Sons INC, 2008 [6] 美国国家研究委员会，90年代的材料科学与材料工程，航空工业出版社，1992 [7] 李恒德、师昌绪，中国材料发展现状及迈入新世纪对策，山东科学技术出版社，2002 一、课程性质、目的和任务《材料科学与工程导论》是面向材料学院二年级本科生开设的专业基础必修课。其目的是使学生了解材料科学在经济社会发展中的作用以及材料科学与工程学的形成与学科发展趋势。以材料“四要素”及其相互关系为中心，使学生建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系，在掌握材料共性规律与特点的基础上，使学生理解材料科学与工程内涵，学会分析材料问题的方法。以案例的形式，介绍典型金属及无机非金属的结构与功能材料的研究规律，强化学生对“四要素”的理解。二、课程教学内容及要求

【精品】液压传动系统设计计算

液压传动系统设计计算液压系统的设计步骤与设计要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行.着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2明确设计要求

设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.

方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。

机械机电毕业设计_液压系统设计计算实例

液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。塑料注射机的工作循环为：合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下：螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯

2020年智慧树知道网课《材料概论》课后章节测试满分答案

第一章测试 1 【判断题】 (10分) 材料是人类社会生活的精神基础。 A. 对 B. 错 2 【判断题】 (10分) 青铜是铜锡合金。 A. 对 B. 错 3 【判断题】 (10分) 芯片是各种集成电路和原件刻蚀在线路板上的一个综合体。 A. 错 B.

对 4 【判断题】 (10分) 日常生活中家庭用到的空调洗衣机、冰箱电视的壳体材料基本是塑料这种高分子材料。 A. 错 B. 对 5 【单选题】 (10分) 材料是人类用于制造各种产品和有用物件的（）。 A. 生产力 B. 原料 C. 设备 D. 物质

6 【单选题】 (10分) 恩格斯曾经这样论述，人类从低级阶段向文明阶段的发展，是从学会制开始的。 A. 青铜器 B. 瓷器 C. 陶器 D. 铁器 7 【单选题】 (10分) 目前风力发电机叶片所用的材料为。 A. 高分子材料 B. 金属材料 C. 无机非金属材料 D.

复合材料 8 【多选题】 (10分) 根据材料对社会历史发展作用，人类社会按照材料命名可以包括的时代为。 A. 铁器时代 B. 新材料时代 C. 石器时代 D. 青铜器时代 E. 硅时代 9 【多选题】 (10分) 以金属为主制造的建筑物包括。 A. 金门大桥 B. 港珠澳大桥

C. 埃菲尔铁塔 D. 世界贸易中心大厦 E. 三峡大坝 10 【多选题】 (10分) 超导计算机中的运算速度可以达到每秒8000万次，元件完全不发热。这些优异性能主要基于超导陶瓷的基本特征。 A. 完全抗磁性 B. 高度绝缘性 C. 完全导电性 D. 良好导热性 E. 完美半导体第二章测试 1

材料物理导论熊兆贤着课后习题答案第四章习题参考解答

第四章材料的磁学 1. 垂直于板面方向磁化,则为垂直于磁场方向 J = μ0M = 1Wb/m 2 退磁场Hd = - NM 大薄片材料,退磁因子Na = Nb = 0, Nc = 1 所以Hd = - M = -0μJ =m H m Wb /104/17 2-?π=7.96×105 A/m 2. 试证明拉莫进动频率W L = 00 2H m e e μ 证明:由于逆磁体中自旋磁矩相互抵消,只须考虑在磁场H 中电子轨道运动的变化,按照动量矩定理,电子轨道动量l 的变化等于作用在磁矩μl 的力矩,即: dt dl = μl ()00B H l ?=?μμ,式中B 0 = μ0H 为磁场在真空中的磁感应强度. 而 μl = - l m e 2 上式改写成: l B m e dt dl ?=02,又因为L V dt dl ?==线所以,在磁场B 0电子的轨道角动量l 和轨道磁矩均绕磁场旋转,这种旋转运动称为拉莫运动,拉莫运动的频率为00022H m e m eB W l μ== 3. 答: 退磁因子,无量纲,与磁体的几何形状有关. 对于旋转椭圆体的三个主轴方向退磁因子之和,存在下面简单的关系: Na + Nb +Nc = 1 (a,b,c 分别是旋转椭圆体的三个半主轴,它们分别与坐标轴x,y,z 方向一致) 根据上式,很容易求得其三种极限情况下的退磁因子: 1) 球形体:因为其三个等轴, Na = Nb = Nc 3 1=∴N 2) 细长圆柱体: 其为a,b 等轴,而c>>a,b Nb Na =∴ 而0=Nc 2 11= =∴=++Nb Na Nc Nb Na 3) 薄圆板体: b=a>>c 0=∴Na 0=Nb 1 1 =∴=++Nc Nc Nb Na

材料科学与工程导论课后习题答案-杨瑞城-蒋成禹

第一章材料与人类 1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。 2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个过程的输入，即一个过程的废物变成另一个过程的原料，并且经过研究真正达到多种过程相互依存、相互利用的闭合的产业“网”、“链”，达到了清洁生产。地球原材料工业原料废料产品工程材料资源开采冶金等初加工进一步加工人类使用后失效组合加工制造地球综合利用变为无害废物综合利用变为无害废物废料工业用原料原材料产品工程材料经过人类处理重新利用后的无害废物

3.什么是生态环境材料？生态环境材料是指同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少，对生态和环境污染小，再生利用率高或可降解化和可循环利用，而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。因此，所谓环境材料，实质是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，它是材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料，任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应被视为环境材料。 4.为什么说材料科学和材料工程是密不可分的系统工程？材料科学与工程的材料科学部分主要研究材料的结构与性能之间所存在的关系，即集中了解材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、性能以及行为相联系的。而另一方面，与此相对应，材料工程部分是在上述结构-性能关系的基础上，设计材料的组织结构并在工程上得以实施与保证，产生预定的种种性能，即涉及到对基础科学和经验知识的综合、运用，以便发展、制备、改善和使用材料，满足具体要求。两者只是侧重点不同，并没有明显的分界线，一般在使用材料科学这一术语时，通常都包含了材料工程的许多方面；而材料工程的具体问题的解决，毫无疑问，都必须以材料科学作为基础与理论依据，所以材料科学与材料工程是一个整体。 5.现代材料观的六面体是什么？怎样建立起一个完整的材料观？材料科学与工程研究材料组成、性能、生产流程和使用效能四个要素，构成四面体。成分、合成与加工、结构、性能及使用效能连接在一起组成一个六面体。 6.什么是材料的使用效能？指材料在使用条件下的表现，如使用环境、受力状态对材料特征曲线以及寿命的影响。效能往往决定着材料能否得到发展和使用。 7.试讲一下材料设计与选用材料的基本思想与原则？材料设计是应用已知理论与信息，预报具有预期性能的材料，并提出其制备合成方案。材料设计可根据设计对象所涉及的空间尺度划分为显微结构层次、原子分子层次和电子层次设计，以及综合考虑各个层次的多尺度材料设计。从工程角度，材料设计是依据产品所需材料的各项性能指标，利用各种有用信息，建立相关模型，制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法，以满足特定产品对新材料的需求。选材原则：1）胜任某一特定功能；2）综合性能比较好；3）材料性能差异定量化；4）成本、经济与社会效益；5）与环境保护尽可能地一致，即对环境尽可能友好。选材思想：设计-工艺-材料-用户最佳组合的结果第二章工程材料概述工程材料分为：金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料以及不宜归入上述四类的“其他材料”。 1.什么是黑色金属？什么是有色金属？

液压传动系统的设计与计算

液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。图9-1位移循环图在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。一、运动分析

主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，图9-2 速度循环图最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。二、动力分析动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：

液压传动系统设计与计算

液压传动系统设计与计算第九章液压传动系统设计与计算液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。位移循环图图9-1 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。一、运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，9-2一种如图

第一章工程材料导论

金属工艺学第一章工程材料导论重点与难点（1）重点：铁碳合金状态图、热处理工艺及其应用。（2）难点：铁碳合金状态图的凝固过程分析。第一节金属材料的主要性能两大类：1 使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。包括：力学性能、物理、化学性能 2 工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。 Ⅰ、金属材料的力学性能：力学性能---受外力作用反映出来的性能。一弹性和塑性： 1弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。力和变形同时存在、同时消失。如弹簧：弹簧靠弹性工作。 2 塑性：金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。（金属之间的连续性没破坏）塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。塑性变形：在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。 3 拉伸图：金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。 1）弹性阶段σe 2）屈服阶段：过e点至水平段右端 σs——塑性极限，s——屈服点，过s点水平段——说明载荷不增加，式样仍继续伸长。（P一定，σ=P/F一定，但真实应力P/F1↑ 因为变形，F1↓）发生永久变形 3）强化阶段：水平线右断至b点 P↑ 变形↑ σb——强度极限，材料能承受的最大载荷时的应力。 4）局部变形阶段b k 过b点，试样某一局部范围内横向尺寸突然急剧缩小。 “缩颈” （试样横截面变小，拉力↓） 4 延伸率和断面收缩率：——表示塑性大小的指标 1）延伸率： δ= l0——试样原长，l1——拉深后长 2）断面收缩率： F0——原截面，F1—拉断后截面（1） δ、ψ越大，材料塑性越好（2）ε与δ区别：拉伸图中 ε=ε弹+ε塑， δ=εmas塑（3）一般δ〉5%为塑性材料，δ〈5%为脆性材料。 5 条件屈服极限σ0。2 1

纯铁压缩的分子动力学模拟

纯铁压缩的分子动力学模拟摘要：本文介绍了利用lammps分子动力学模拟软件和VMD可视化处理软件模拟纯铁压缩过程的方法。得出了在压缩过程中，铁原子的排列和的运动规律。得到铁分子的运动细节，从而更加利于我们了解铁的性质。关键词：纯铁压缩；lammps；VMD；分子动力学模拟； New Roman： Molecular dynamics simulation of the pure compression WangQiang，LiuChang (1. School of materials science and engineering, , Jiamusi University, Jiamusi 154007；) Abstract：This paper introduces the simulation software and the method of VM visualization simulation software of pure compression process using lammps molecular dynamics. In the compression process, the arrangement of the iron atoms and the movement of the iron atoms are obtained. The motion details of the iron molecules are obtained, which help us to understand the properties of iron. Key words：Pure compression; lammps；VMD；molecular dynamics simulation; 1引言（四号，黑体）材料的力学性能随尺度发生变化尺度减小, 材料中缺陷存在的几率降低, 材料的强度提高同时尺度的变化可能导致材料内在变形竞争机制的改变, 例如多晶材料晶粒粒径在微米级以上时, 强度主要受位错强化机制控制, 而粒径进入纳米级后, 材料的变形主要来源于晶界滑移等机制原子尺度下, 微观效应占主导地位, 材料的理化、力学性能表现出与宏观不同、甚至相反的特性。Brenner发现金属单晶晶须拉伸强度与晶须直径呈反比,Fleck在微米级细铜丝的扭转试验中观察到尺寸效应纳米电机系统(NEMS)的出现同迫切要求了解纳米尺度下材料的力学行为, 当前从实验上较难获得详细的信息, 而分子动力学模拟可以提供相关细节。分子动力学模拟，是指对于原子核和电子所构成的多体系统，用计算机模拟原子核的运动过程，并从而计算系统的结构和性质，其中每一原子核被视为在全部其它原子核和电子所提供的经验势场作用下按牛顿定律运动。我们用c语言编写程序，VMD动画演示得到原子在压缩过程中的变化。在控制温度不变的情况下，得到了金属铁分子的动力学模拟过程。通过不断压缩，观察每次压缩过程中以及压缩后铁原子的排列，得到金属铁的运动细节，从而更加利于我们了解铁的性质。 2原理材料的力学性能随尺度发生变化尺度减小, 材料中缺陷存在的几率降低, 材料的强度提高同时尺度的变化可能导致材料内在变形竞争机制的改变, 例如多晶材料晶粒粒径在微米级以上时, 强度主要受位错强化机制控制, 而粒径进入纳米级后, 材料的变形主要来源于晶界滑移等机制原子尺度下, 微观效应占主导地位, 材料的理化、力学性能表现出与宏观不

液压系统的设计计算

液压系统的设计计算2 题目：一台加工铸铁变速箱箱体的多轴钻孔组合机床，动力滑台的动作顺序为快速趋进工件→Ⅰ工进→Ⅱ工进→加工结束块退→原位停止。滑台移动部件的总重量为5000N ，加减速时间为0.2S 。采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。快进行程为200MM ，快进与快退速度相等均为min /5.3m 。Ⅰ工进行程为100mm ，工进速度为min /100~80mm ，轴向工作负载为1400N 。Ⅱ工进行程为0.5mm ，工进速度为min /50~30mm ，轴向工作负载为800N 。工作性能要求运动平稳，试设计动力滑台的液压系统。解：一工况分析工作循环各阶段外载荷与运动时间的计算结果列于表1 液压缸的速度、负载循环图见图1

二液压缸主要参数的确定采用大、小腔活塞面积相差一倍（即A 1=2A 2）单杆式液压缸差动联接来达到快速进退速度相等的目的。为了使工作运动平稳，采用回油路节流调速阀调速回路。液压缸主要参数的计算结果见表2。按最低公进速度验算液压缸尺寸故能达到所需低速 2 7.163 1005.06.253 min min 2 2cm v Q cm A =?=>= 三液压缸压力与流量的确定

因为退时的管道压力损失比快进时大，故只需对工进与快退两个阶段进行计算。计算结果见表3 四液压系统原理图的拟定 (一)选择液压回路 1.调速回路与油压源前已确定采用回油路节流调速阀调速回路。为了减少溢流损失与简化油路，故采用限压式变量叶片泵 2.快速运动回路采用液压缸差动联接与变量泵输出最大流量来实现 3.速度换接回路用两个调速阀串联来联接二次工进速度，以防止工作台前冲(二)组成液压系统图（见图2）

复旦大学材料科学导论课后习题答案(搭配_石德珂《材料科学基础》教材)

材料科学导论课后习题答案第一章材料科学概论 1.氧化铝既牢固又坚硬且耐磨，但为什么不能用来制造榔头？答：氧化铝脆性较高，且抗震性不佳。 2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物和复合材料进行分类：黄铜、环氧树脂、混泥土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅锡焊料、橡胶、纸杯答：金属：黄铜、镁合金、铅锡焊料；陶瓷：碳化硅；聚合物：环氧树脂、沥青、橡胶、纸杯；复合材料：混泥土、玻璃钢 3.下列用品选材时，哪些性能特别重要？答：汽车曲柄：强度，耐冲击韧度，耐磨性，抗疲劳强度；电灯泡灯丝：熔点高，耐高温，电阻大；剪刀：硬度和高耐磨性，足够的强度和冲击韧性；汽车挡风玻璃：透光性，硬度；电视机荧光屏：光学特性，足够的发光亮度。第二章材料结构的基础知识 1.下列电子排列方式中，哪一个是惰性元素、卤族元素、碱族、碱土族元素及过渡金

属？ (1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 (2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (3) 1s2 2s2 2p5 (4) 1s2 2s2 2p6 3s2 (5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 (6) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 答：惰性元素：(2)；卤族元素：(3)；碱族：(6)；碱土族：(4)；过渡金属：(1),(5) 2.稀土族元素电子排列的特点是什么？为什么它们处于周期表的同一空格内？答：稀土族元素的电子在填满6s态后，先依次填入远离外壳层的4f、5d层，在此过程中，由于电子层最外层和次外层的电子分布没有变化，这些元素具有几乎相同的化学性质，故处于周期表的同一空格内。 3.描述氢键的本质，什么情况下容易形成氢键？答：氢键本质上与范德华键一样，是靠分子间的偶极吸引力结合在一起。它是氢原子同时与两个电负性很强、原子半径较小的原子（或原子团）之间的结合所形成的物理键。当氢原子与一个电负性很强的原子（或原子团）X结合成分子时，氢原子的一个电子转移至该原子壳层上；分子的氢变成一个裸露的质子，对另外一个电负性较大的原子Y表现出较强的吸引力，与Y之间形成氢键。 4.为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高？

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。图9-1位移循环图在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。一、运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，

电子材料导论8答案

1.强磁性材料与弱磁性材料的根本区别是什么？强磁性材料内存在自发磁化，而软磁性材料内无此现象 4.磁晶各向异性和磁致伸缩的微观机理是什么？由此分析7种单元尖晶石铁氧体的K1和λs值的大小。磁晶各向异性：原子核与电子的相对运动所产生的磁场，迫使电子倾向于取垂直于运动轨道平面的方向，而当离子处于晶体中时，晶体电场又将电子的轨道运动约束在一定的方向，这种自旋-轨道-晶场联合作用的结果，导致离子的磁矩相对于晶轴的取向具有不同的能量磁致伸缩：由于晶格中离子的电子云为非球面对称，当自旋方向改变时，因自旋-轨道的耦合，电子云的状态将随之变化，因此离子间的作用力在晶格的不同方向发生变化，有的变强，有的变弱，结果引起晶格形变，对整个晶格而言，则表现出伸长或缩短在20℃时，K1(103J·m-3)和λs(10-6)值 Fe3O4 -11 41 MnFe2O4 -3.4 -8.5 NiFe2O4 -6.5 -31.3 CuFe2O4 -6 -20.2 CoFe2O4 270 -200 MgFe2O4 -3.9 -5.2 Li0.5Fe2.5O4 -8.5 -9.5 5常用的金属软磁材料有哪几种？在磁性和应用上，各具有什么特点？常用的金属软磁材料有工业纯铁，铁硅合金，铁镍合金，铁铝合金，铁铝硅合金工业纯铁：磁性，居里温度较高，最大磁导率高应用，作为恒稳磁场中的磁导体以及磁屏蔽材料是非常优异的铁硅合金：磁性，磁滞损耗下降，涡流损耗下降，硅化铁合金的老化现象减少，居里温度较硅化铁合金低应用，冷轧方向可获得优良磁性铁镍合金：磁性，弱磁场下具有非常高的磁导率，饱和磁感应强度不如硅化铁合金高，而且价格昂贵应用，具有超高磁导率，用作磁记录系统中的磁头材料铁铝合金：磁性，饱和磁感应强度，居里温度，磁晶各向异性常数随铝含量增加而减少应用，在高温下不易氧化，在潮湿的介质中不易被腐蚀，时效稳定性较好的特点铁铝硅合金：磁性，磁导率高，电阻率高，硬度极高应用，易碎，不易进行机械加工，具有优异的耐磨性，适合用作视频磁记录系统中的磁头材料

材料科学导论习题解答

材料科学导论习题解答材料科学导论作业第一章材料科学概论 1. 氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？ [答] 因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。 2. 将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯 [答] 金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。陶瓷有氯化钠、碳化硅。聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。复合材料有混凝土、玻璃钢。 3. 下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏 [答] 汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。剪刀的刀刃的硬度要强。汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。 4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。 [答] 通常把粒子尺寸小于0.1μm（10nm）的颗粒称为纳米材料纳米材料有以下效应： ⑴ 小尺寸效应 ⑵ 表面效应 ⑶ 量子尺寸效应 ⑷ 宏观量子隧道效应

举例略第二章原子结构 1. 原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的Mg 原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。 [答] M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/m ol 2. 试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，试确定该原子的原子序数。 [答] N壳层内最大电子数为2×42 = 32。但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数为70。 (本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。) 3. 试计算原子O壳层内的最大电子数，并定出K、L、M、N和Q壳层中所有能级都被填满时的原子序数。 [答] O壳层内最大电子数为2×52 = 50。但考虑能级交错：O壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为： 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d105g18，该原子的原子数为130。 (本题目书上原解：O壳层中电子最多有2+6+10+14+18 = 50个，K、L、M、 N、O壳层中电子共有2+8+18+32+50 = 110个，故原子序数为110。) 4. 试说明四种原子结合力并举例说明。 [答] 金属键：由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。其基本特点是电子的共有化，无饱和性，无方向性。例如：Hg、Al、Fe、W。离子键：金属原子将最外层家电子给予非金属原子成为带正电的正离子，非金属原子得到价电子后成为带负电的负离子，正负离子依靠静电引力结合在一起。其基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，例如：NaCl、MgO。

第一次(工程材料导论前三章)-答案

一名词解释题屈服：试样开始产生永久变形即塑性变形，当载荷继续增加到S点，试样所承受的载荷虽不再增加，但仍继续产生塑性变形，这种现象叫做屈服。抗拉强度：试样拉断前所能承受的最大应力，叫做抗拉强度。疲劳强度：疲劳强度指在一定的循环次数下不发生断裂的最大应力。（一般规定钢铁材料在应力循环次数达107）合金：合金是两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔合在一起所等到的具有金属特性的物质。珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体。（用符号P表示）马氏体：马氏体是碳在α-Fe中过饱和的固溶体。（用符号M表示）固溶体：这种溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类的金属晶体，叫做固溶体。固溶强化：这种因溶入溶质原子使溶剂金属强度、硬度提高的现象称为固溶强化。过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差叫做过冷度。结晶：（金属由液态转变为固态是原子由无序状态转变为规则排列的过程）金属这种由液态转变为晶体的过程叫做结晶。同素异构性：有些金属如Fe、Mn、Ti、Co等随温度变化具有两种或两种以上的晶体结构，称之为同素异构性。临界冷却速度：奥氏体在连续冷却过程中不分解为珠光体型组织，而转变为马氏体的最小冷却速度，Vk叫做临界冷却速度。变质处理：变质处理就是将某些难溶的物质加入液态金属中起人工晶核的作用，以增加晶粒的数目。奥氏体：碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体叫做奥氏体（用符号A或γ表示）奥氏体化：为了获得全部或部分奥氏体组织的这个过程叫做奥氏体化。钢的热处理：钢的热处理是将钢在固态下加热、保温和冷却，使其内部组织结构发生变化，以达到改善性能的一种工艺方法。调质处理：把淬火和高温回火的复合热处理称为调质处理。正火：正火是将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30~50°C，保温一定时间后，在空气中冷却的一种工艺。淬火：淬火是将钢件加热到Ac3或Ac1以上30~50°C，保温一定时间后，以适当的速度冷却，以获得马氏体或贝氏体组织的一种热处理。表面淬火：表面淬火是通过快速加热，使钢件表面层很快达到淬火温度，在热量来不及传到心部就迅速冷却，实现表面淬火。二．判断正误并加以改正 1、随钢的C%的增加，其韧性增强。（╳）随着含碳量的增加，钢的硬度、强度增加，塑性和韧性降低。 2、材料的抗拉强度是指材料达到允许变形程度前的最大应力。（╳）试样拉断前所能承受的最大应力，叫做抗拉强度。材料达到允许变形程度前的最大应力，叫做弹性极限。 3、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳）晶粒愈细，金属的力学性能愈好，即强度、硬度愈高，且塑性、韧性愈好。 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳）置换固溶体不一定是无限固溶体 5、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳）晶粒愈细，金属的力学性能愈好，即强度、硬度愈高，且塑性、韧性愈好。 6、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。（╳）弹簧钢的热处理应是淬火+中温回火。 7、工件经渗碳处理后，随后应进行淬火及低温回火。（√） 8、等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织。（√）

液压传动系统的设计计算实例21

液压系统设计计算举例本节介绍某工厂汽缸加工自动线上的一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计实例。已知：该钻孔组合机床主轴箱上有16根主轴，加工14个Φ13.9ｍｍ的孔和两个Φ8.5ｍｍ的孔；刀具为高速钢钻头，工件材料是硬度为240HB 的铸铁件；机床工作部件总重量为G ＝9810N ；快进、快退速度为v 1＝v 3＝7ｍ/min ，快进行程长度为l 1＝100ｍｍ，工进行程长度为l 2＝50ｍｍ，往复运动的加速、减速时间希望不超过0.2s ；液压动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数为f s ＝0.2，动摩擦系数为f d ＝0.1。要求设计出驱动它的动力滑台的液压系统，以实现“快进→工进→快退→原位停止”的工作循环。下面是该液压系统的具体设计过程，仅供参考。 1．负载分析 1.1工作负载由切削原理可知，高速钢钻头钻铸铁孔的轴向切削力F ｔ与钻头直径D (mm)、每转进给量ｓ(mm/r)和铸件硬度HB 之间的经验计算式为 6 .08 .0)(5.25HB Ds F t = （9.27）根据组合机床加工的特点，钻孔时的主轴转速n 和每转进给量s 可选用下列数值：对φ13.9mm 的孔来说 n 1＝360r/min ，s 1＝0.147mm/r 对φ8.5mm 的孔来说 n 2＝550r/min ，s 2＝0.096mm/r 根据式(9.27)，求得 30468096.05.85.252240147.09.135.25148 .06.08.0=???+????=t F （N ） 1.2惯性负载 5832 .0607 81.99810=??=??=t v g G F m （N ） 1.3阻力负载静摩擦阻力 196298102.0=?=fs F （N ）动摩擦阻力 98198101.0=?=fd F （N ）液压缸的机械效率取ηm = 0.9，由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表9.5所示。表9.5 液压缸在各工作阶段的负载值