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《金属学与热处理》第二课后习题答案

《金属学与热处理》第二课后习题答案
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金属学与热处理

第一章习题

1.作图表示出立方晶系(1 2 3)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和[-1 0 2]、[-2 1

1]、[3 4 6]等晶向

3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上,其晶格常数a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z 坐标轴上的截距分别是5个原子间距,2个原子间距和3 个原子间距,求该晶面的晶面参数。

解:设X 方向的截距为5a,Y 方向的截距为2a,则Z 方向截距为3c=3X2a/3=2a,取截距的倒数,分别为

1/5a,1/2a,1/2a

化为最小简单整数分别为2,5,5

故该晶面的晶面指数为(2 5 5)

4.体心立方晶格的晶格常数为a,试求出(1 0 0)、(1 1 0)、(1 1 1)晶面的晶面间距,并指出面间距最大的晶面

解:(1 0 0)面间距为a/2,(1 1 0)面间距为√ 2a/2,(1 1 1)面间距为√ 3a/3三个晶面晶面中面间距最大的晶面为(1 1 0)

7. 证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633 证明:理想密排六方晶格配位数

为12,即晶胞上底面中心原子与其下

面的3 个位于晶胞内的原子相切,成正四面体,如图所示

则OD=c/2,AB=BC=CA=CD=a

因△ ABC 是等边三角形,所以有OC=2/3CE

由于(BC) 2=(CE)2+(BE) 2

有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2,即

因此c/a=√8/3=1.633

8. 试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R 解:面心立方八面体间

隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a 面心立方原子半径R=√2a/4,则

a=4R/√2,代入上式有R=0.146X4R/ √ 2=0.414R

9. a )设有一刚球模型,球的直径不变,当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时,试计算其体积膨胀。b)经X射线测定,在912℃时γ -Fe 的晶格常数为0.3633nm,α-Fe 的晶格常数为0.2892nm,当由γ -Fe 转化为α -Fe 时,求其体积膨胀,并与a)比较,说明其差别的原因。

解:a)令面心立方晶格与体心立方晶格的体积及晶格常数分别为V 面、V踢与a面、a体,钢球的半径为r ,由晶体结构可知,对于面心晶胞有4r= √2a面,a面=2√2/2,r V 面=(a面)3=(2√2)r 3 对于体心晶胞有

4r= √3体a ,a体=4√ 3/3,r V 体=(a体)3=(4√3/3)r 3 则由面心立方晶胞转变为体心立方晶胞的体积膨胀△ V 为△V=2× V 体-V 面=2.01r 3 B)按照晶格常数计算实际转变体积膨胀△ V 实,有

△V 实=2△V 体-V 面=2x(0.2892)3-(0.3633)3=0.000425nm3 实际体积膨胀小于理论体积膨胀的原因在于由γ -Fe 转化为α -Fe 时,Fe 原子的半径发生了变化,原子半径减小了。

10. 已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为0.286nm 和0.3607nm,求1cm3 中铁和铜的原子数。

解:室温下Fe为体心立方晶体结构,一个晶胞中含2个Fe原子,Cu为面心立方晶体结构,一个晶胞中含有4 个Cu 原子

1cm3=1021nm3

令1cm3 中含Fe 的原子数为N Fe,含Cu 的原子数为N Cu ,室温下一个Fe 的晶胞题解为V Fe,一个Cu 晶胞的体积为V Cu,则

N Fe=1021/V Fe=1021/(0.286)3=3.5x1018

N Cu=1021/V Cu=1021/(0.3607)3=2.8X1018

11. 一个位错环能不能各个部分都是螺型位错或者刃型位错,试说明之。

解:不能,看混合型位错

13.试计算{110}晶面的原子密度和[111]晶向原子密度。解:以体心立方{110}

晶面为例{110}晶面的面积S=a x √2a

{110}晶面上计算面积S 内的原子数N=2 则{110} 晶面的原子密度为ρ =N/S= √2-a2 [111]晶向的原子密度ρ =2/ √3a

15.有一正方形位错线,其柏式矢量如图所示,试指出图中各段线的性能,并指出任性位错额外串排原子面所在的位置。

AD 、BC 段为刃型位错;

DC、AB 段为螺型位错

AD 段额外半原子面垂直直面向里

BC 段额外半原子面垂直直面向外

第二章习题

1. 证明均匀形核时,形成临界晶粒的ΔGk 与其体积V 之间的关系为Δ

G k = V/2△G v

证明:由均匀形核体系自由能的变化

可知,形成半径为r k 的球状临界晶粒,自由度变化为

1)

2)

对(2)进行微分处理,有

将( 5)带入( 4)中,则有

么形成立方晶核的 △ G k 比球形晶 核要大?

3. 为什么金属结晶时一定要有过冷度,影响过冷度的因素是什么,固态金 属融化时是否会出现过热,为什么? 答:由热力学可知,在某种条件下,结晶能否发

生,取决于固相的自由度 是否低于液相的自由度, 即 ?G =GS-GL<0;只有当温度低于理论结晶温度 Tm 时,固态金属的自由能才低于液态金属的自由能, 液态 金属才能自发 地转变为固态金属,因此金属结晶时一定要有过冷度。 影响过冷度的因 素: 影响过冷度的因素: 1)金属的本性,金属不同,过冷度大小不同;

2)金属的纯度,金属的纯度越高, 过冷度越大; 3)冷却速度,冷却速 度越

大,过冷度越大。 固态金属熔化时会出现过热度。原因:由热力学 可知,在某种条件下,熔化能否发生,取决于液相自 固态金属熔化时会 出现过热度。原因: 将(3)带入( 1),有

由于

即 3V=r k S (3)

4)

5)

2.如果临界晶核是边长为

a 的正方形,试求其 △ Gk 和 a 的关系。为什

2)由度是否低于固相的自由度,即?G = GL-GS<0;只

有当温度高于理论结晶温度Tm 时,液态金属的自由能才低于固态金属的自由能,固态金属才能自发转变为液态金属,因此金属熔化时一定要有过热度。

4. 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。

相同点:均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径,非均匀形核的临界形核功也等于三分之一.

不同点:非均匀形核要克服的位垒比均匀形核的小得多,在相变的形核过程通常都是非均匀形核优先进行。核心总是倾向于以使其总的表面能和应变能最小的方式形成,因而析出物的形状是总应变能和总表面能综合影响的结果。

5. 说明晶体成长形状与温度梯度的关系

(1)、在正的温度梯度下生长的界面形态:

光滑界面结晶的晶体,若无其它因素干扰,大多可以成长为以密排晶面为表面的晶体,具有规则的几何外形。粗糙界面结构的晶体,在正的温度梯度下成长时,其界面为平行于熔点等温面的平直界面,与散热方向垂直,从而使之具有平面状的长大形态,可将这种长大方式叫做平面长大方式。

(2)、在负的温度梯度下生长的界面形态粗糙界面的晶体在负的温度梯度下生长成树枝晶体。主干叫一次晶轴或一次晶枝。其它的叫二次晶或三次晶。对于光滑界面的物质在负的温度梯度下长大时,如果杰克逊因子α不太大时可能生长为树枝晶,如果杰克逊因子α很大时,即使在负的温

度梯度下,仍有可能形成规则形状的晶体。

6. 简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点

形成原因:1)表层细晶区:低温模壁强烈地吸热和散热,使靠近模壁的薄层液体产生极大地过冷,形成原因形成原模壁又可作为非均匀形核的基底,在此一

薄层液体中立即产生大量的晶核,并同时向各个方向生长。晶核数目多,晶核很快彼此相遇,不能继续生长,在靠近模壁处形成薄层很细的等轴晶粒区。

2)柱状晶区:模壁温度升高导致温度梯度变得平缓;过冷度小,不能生成新晶核,但利于细晶区靠近液相的某些小晶粒长大;远离界面的液态金属过热,不能形核;垂直于模壁方向散热最快,晶体择优生长。

3)中心等轴晶区:柱状晶长到一定程度后,铸锭中部开始形核长大--- 中部液体温度大致是均匀的,每个晶粒的成长在各方向上接近一致,形成等轴晶。

性能特点:1)表层细晶区:组织致密,力学性能好;2)柱状晶区:组织较致密,存在弱面,力学性能有方向性;3)中心等轴晶区:各晶粒枝杈搭接牢固,无弱面,力学性能无方向性。

7. 为了得到发达的柱状晶区应采用什么措施,为了得到发达的等轴晶区应采取什么措施?其基本原理如何?

答:为了得到发达的柱状晶区应采取的措施:1)控制铸型的冷却能力,采用导热性好与热容量大的铸型为了得到发达的柱状晶区应采取的措施:材料,增大铸型的厚度,降低铸型的温度。2)提高浇注温度或浇注速度。3)提高熔化温度。基本原理:基本原理:1)铸型冷却能力越大,越有利于柱状晶的生长。2)提高浇注温度或浇注速度,使温度梯度增大,有利于柱状晶的生长。3)熔化温度越高,液态金属的过热度越大,非金属夹杂物溶解得越多,非均匀形核数目越少,减少了柱状晶前沿液体中的形核的可能,有利于柱状晶的生长。

为了得到发达的等轴晶区应采取的措施:为了得到发达的等轴晶区应采取的措施:1)控制铸型的冷却能力,采用导热性差与热容量小的铸型材等轴晶区应采取的措施料,增大铸型的厚度,提高铸型的温度。2)降低浇注温度或浇注速

度。3)降低熔化温度。

基本原理:基本原理:1)铸型冷却能力越小,越有利于中心等轴晶的生长。2)降低浇注温度或浇注速度,使温度梯度减小,有利于等轴晶的生长。3)熔化温度越低,液态金属的过热度越小,非金属夹杂物溶解得越少,非均匀形核数目越多,增加了柱状晶前沿液体中的形核的可能,有利于等轴晶的生长。

第三章习题

1.在正温度梯度下,为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长,而固溶体合金却能呈树枝状成长?

纯金属凝固时,要获得树枝状晶体,必需在负的温度梯度下;在正的温度梯度下,只能以平面状长大。而固溶体实际凝固时,往往会产生成分过冷,当成分过冷区足够大时,固溶体就会以树枝状长大。

2. 何谓合金平衡相图,相图能给出任一条件下的合金显微组织吗?

合金平衡相图是研究合金的工具,是研究合金中成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。

其中二元合金相图表示二元合金相图表示在平衡状态下,合金的组成相或组织状态与温度、成分、压力之间关系的简明图解。平衡状态:合金的成分、质量份数不再随时间而变化的一种状态。合金的极缓慢冷却可近似认为是平衡状态。

三元合金相图是指独立组分数为3 的体系,该体系最多可能有四个自由度,即温度、压力和两个浓度项,用三维空间的立体模型已不足以表示这种相图。若维持压力不变,则自由度最多等于3,其相图可用立体模型表示。若压力、温度同时固定,则自由度最多为2,可用平面图来表示。通常在平面图上用等边三角形(有时也有用直角坐标表示的)来表示各组分的浓度。

不能,相图只能给出合金在平衡条件下存在的合金显微组织4.何谓成分过冷?成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式和铸锭组织有何影响?

在固溶体合金凝固时,在正的温度梯度下,由于固液界面前沿液相中的成分有所差别,导致固液界面前沿的熔体的温度低于实际液相线温度,从而产生的过冷称为成分过冷。

这种过冷完全是由于界面前沿液相中的成分差别所引起的。温度梯度增大,成分过冷减小。成分过冷必须具备两个条件:第一是固~液界面前沿溶质的富集而引起成分再分配;第二是固~液界面前方液相的实际温度分布,或温度分布梯度必须达到一定的值。

对合金而言,其凝固过程同时伴随着溶质再分配,液体的成分始终处于变化当

中,液体中的溶质成分的重新分配改变了相应的固液平衡温度,

这种关系有合金的平衡相图所规定。利用“成分过冷”判断合金微观的生长过程。

第四章习题

1.分析分析ωc=0.2%,wc=0.6%,wc=1.2% 的铁碳合金从液态平衡冷却到室温的转变过程。

ωc=0.2%: L---L+ δ---δ→γ (1495 度)--- γ +L--- γ --------- α +γ ----- γ→(727度)---α+Fe3C; (γ=A,α=F;下同)

ωc=0.6%: L--- γ +L--- γ ----- α +γ------ γ→α (727 度)--- α+Fe3C;

ωc=1.2%: L--- γ +L--- γ ----- Fe3C+γ ---- γ→α (727 度)--- α+Fe3C;

室温下相组成物的相对含量:

ωc=0.2%,渗碳体相对含量=(0.2-0.02)/6.67 %,余量铁素体ωc=0.6%,渗碳体相对含量=(0.6-0.02)/6.67 %,余量铁素体ωc=1.2% 渗碳体相对含量

=(1.2-0.02)/6.67 %,余量铁素体室温下组织组成物的相对含量:

ωc=0.2%,珠光体相对含量=(0.2-0.02)/0.77%,余量铁素体

ωc=0.6%,珠光体相对含量=(0.6-0.02)/0.77 %,余量铁素体ωc=1.2%,渗碳体相对含量=(1.2-0.77)/6.67 %,余量珠光体

2.分析ω c=

3.5% 、ωc=

4.7%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程,出冷却曲线和组织转变示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物。解:下图表示ω c=3.5%%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程:下图表示ω c=4.7%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程:

3. 计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大可能含量

答:铁碳合金中二次渗碳体即Fe3CⅡ的最大可能含量产生在2.11%C 的铁碳合金中,因此

(Fe3CⅡ)max=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)x100%=22.64% 三次渗碳体即Fe3CⅢ的可能最大含量在0.0218%C 的铁碳合金中,因此 (Fe3CⅢ)max(0.0218-

0.006)/(6.69-0.006)x100%=0.24%

4. 分别计算莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体、共析渗碳体的含量。解:在莱氏

体中,

Fe3C 共晶%=(4.3-2.11)/(6.69-2.11)*100%=47.8%

Fe3CⅡ%=[ (6.69-4.3)/(6.69-2.11)]*[ (2.11-0.77)/ (6.69-

0.77)]*100%=11.8%

Fe3C 共析%=[(6.69-4.3)/(6.69-2.11)-11.8%]*[(0.77-0.0218)/ (6.69-

0.0218)]*100%=4.53%

5. 为了区分两种弄混的钢,工人分别将A、B 两块碳素钢试样加热至850 ℃ 保温后缓冷,金相组织分别为:A 试样的先共析铁素体面积为41.6% ,珠光体面积为58.4% ;B 试样的二次渗碳体面积为7.3% ,珠光体面积为92.7%;设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体的含碳量为零,求A 、B 两种碳素钢的含碳量。

解:这两个试样处理后都是得到的平衡态组织,首先判断A 试样为亚共析钢,根据相图杠杆原理列出方程如下:

(0.77-X)/(0.77-0.0218)=41.6% 这样得到X=45.0%,大概是45 钢的成分范围。

同理B 试样为过共析钢(6.69-X)/(6.69-0.77)=92.7%;X=1.2% ,大概是

T12 钢的范围,当然相应地还可以利用杠杆的另外一端来求了。

6. 利用Fe-FeC3 相图说明铁碳合金的成分、组织和性能的关系。从相组成物的情况来看,铁碳合金在室温下的平衡组织均由铁素体和渗碳体组成,当碳质量分数为零时,合金全部由铁素体所组成,随着碳质量分数的增加,铁素体的量呈直线下降,到w c为6.69%时降为零,相反渗碳体则由零增至100%。

碳质量分数的变化不仅引起铁素体和渗碳体相对量的变化,而且两相相互组合的形态即合金的组织也将发生变化,这是由于成分的变化引起不同性质的结晶过程,从而使相发生变化的结果,由图3-35 可见,随碳质量分数的增加,铁碳合金的组织变化顺序为:

F→F+Fe3CⅢ→F+P→P→P+ Fe3 CⅡ → P+ Fe3CⅡ+Le→Le→Le+ Fe3CⅠ

w c<0.0218%时的合金组织全部为铁素体,w c=0.77%时全部为珠光体,w c=4.3%时全部为莱氏体,w c=6.69%时全部为渗碳体,在上述碳质量分数之间则为组织组成物的混合物;而且,同一种组成相,由于生成条件不同,虽然相的本质未变,但其形态会有很大的差异。如渗碳体,当w c<0.0218% 时,三次渗碳体从铁素体中析

出,沿晶界呈小片状分布;经共析反应生成的共析渗碳体与铁素体呈交替层片状分布;从奥氏体中析出的二次渗体则以网状分布于奥氏体的晶界;共晶渗碳体与奥氏体相关形成,在莱氏体中为连续的基体,比较粗大,有时呈鱼骨状;从液相中直接析出的一次渗碳体呈规则的长条状。可见,成分的变化,不仅引起相的相对量的变化,而且引起组织的变化,从而对铁碳合金的性能产生很大的影响。

1)切削加工性能

钢中碳质量分数对切削加工性能有一定的影响。低碳钢的平衡结晶组织中铁素体较多,塑性、韧性很好,切削加工时产生的切削热较大,容易黏刀,而且切屑不易折断,影响表面粗糙度,因此,切削加工性能不好;高碳钢中渗碳体较多,硬度较高,严重磨损刀具,切削性能也不好;中碳钢中铁素体与渗碳体的比例适当,硬度与塑性也比较适中,切削加工性能较好。一般说来,钢的硬度在170~250HBW时切削加工性能较好。

2)压力加工性能

金属压力加工性能的好坏主要与金属的锻造性有关。金属的锻造性是指金属在压力加工时能改变形状而不产生裂纹的性能。钢的锻造性主要与碳质量分数及组织有关,低碳钢的锻造性较好,随着碳质量分数的增加,锻造性逐渐变差。由于奥氏体具有良好的塑性,易于塑性变形,钢加热到高温获得单相奥氏体组织时可具有良好的锻造性。白口铸铁无论在低温或高温,其组织都是以硬而脆的渗碳体为基体,锻造性很差,不允许进行压力加工。

3)铸造性能

随着碳质量分数的增加,钢的结晶温度间隔增大,先结晶形成的树枝晶阻碍未

结晶液体的流动,流动性变差。铸铁的流动性要好于钢,随碳质量分数的增加,亚共晶白口铁的结晶温度间隔缩小,流动性随之提高;过共晶白口铁的流动性则随之降低;共晶白口铁的结晶温度最低,又是在恒温下结晶,流动性最好。碳质量分数对钢的收缩性也有影响,一般说来,当浇注温度一定时,随着碳质量分数的增加,钢液温度与液相线温度差增加,液态收缩增大;同时,碳质量分数增加,钢的凝固温度范围变宽,凝固收缩增大,出现缩孔等铸造缺陷的倾向增大。此外,钢在结晶时的成分偏析也随碳质量分数的增加而增大。

7. Fe-FeC3 相图有哪些应用,又有哪些局限性

答:铁—渗碳体相图的应用:

1)在钢铁选材方法的应用;

2)在铸造工艺方法的应用;

3)在热锻、热轧、热锻工艺方法的应用;

4)在热处理工艺方法的应用。

渗碳体相图的局限性:

1)只反映平衡相,而非组织;

2)只反映铁二元合金中相的平衡;

3)不能用来分析非平衡条件下的问题

第五章习题

1. 试在A 、B、C 成分三角形中,标出注下列合金的位置:

1)ω C=10%,ωC=10%,其余为A;

2)ω C=20%,ωC=15%,其余为A;

3)ω C=30%,ωC=15%,其余为A;

4)ω C=20%,ωC=30%,其余为A;

5)ω C=40% ,A 和B 组元的质量比为1:4;

6)ω A =30% ,A 和B 组元的质量比为2:3;

解:6)设合金含B 组元为WB,含C 组元为WC,则WB/WC=2/3

WB+WC=1?30% 可求WB=42%,WC=28%。

2. 在成分三角形中标注P (ω A=70% 、ω B=20% 、ω C=10% );Q(ω

A=30% 、ωB=50% 、ωC=20% );N(ω A=30% 、ωB=10% 、ωC=60% )合金的位置,然后将5kgP 合金、5kgQ 合金和10kgN 合金熔合在一起,试问新合金的成分如何?

解:设新合金的成分为ω A 、ω B、ω C ,则有

ω新A =(5×ω P A +5×ω Q A +10×ωN A)/(5+5+10)=(5×70%+5×30%+10×

30%)/20=40.0% ;

ω新B =(5×ω P A +5×ω Q A +10×ω N A )/(5+5+10)=(5×20%+5×50%+10×

10%)/20=22.5% ;

ω新C =(5×ω P A +5×ω Q A +10×ω N A )/(5+5+10)=(5×10%+5×20%+10×

60%)/20=37.5%;

所以,新合金的成分为:ω 新A =40.0%、ω新B =22.5%、ω新C =37.5%。

第六习题

计算方法τk=σ s·cos λ coφs =F/A cos λcφos

4. 试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细强度越高、塑性越好的原因是什么?

答:由Hall-Petch 公式可知,屈服强度σs与晶粒直径平方根的倒数d

v2呈线性关系。在多晶体中,滑移能否从先塑性变形的晶粒转移到相邻晶粒主要取决于在已滑移晶粒晶界附近的位错塞积群所产生的应力集中能否激发相邻晶粒滑移系中的位错源,使其开动起来,从而进行协调性的多滑移。由τ=n0τ知,塞积位错数目n 越大,应力集中τ越大。位错数目n 与引起塞积的晶界到位错源的距离成正比。晶粒越大,应力集中越大,晶粒小,应力集中小,在同样外加应力下,小晶粒需要在较大的外加应力下才能使相邻晶粒发生塑性变形。在同样变形量下,晶粒细小,变形能分散在更多晶粒内进行,晶粒内部和晶界附近应变度相差较小,引起的应力集中减小,材料在断裂前能承受较大变形量,故具有较大的延伸率和断面收缩率。另外,晶粒细小,晶界就曲折,不利于裂纹传播,在断裂过程中可吸收更多能量,表现出较高的韧性。6.滑移和孪生有何区别,试比较它们在塑性变形

过程的作用。

答:区别:

1)滑移:一部分晶体沿滑移面相对于另一部分晶体作切变,切变时原子移动的距离是滑移方向原区别:区别子间距的整数倍;孪生:一部分晶体沿孪生面相对于另一部分晶体作切变,切变时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍;

2)滑移:滑移面两边晶体的位向不变;孪生:孪生面两边的晶体的位向不同,成镜面对称;

3)滑移:滑移所造成的台阶经抛光后,即使再浸蚀也不会重现;孪生:由于

孪生改变了晶体取向,因此孪生经抛光和浸蚀后仍能重现;

4)滑移:滑移是一种不均匀的切变,它只集中在某些晶面上大量的进行,而各滑移带之间的晶体并未发生滑移;孪生:孪生是一种均匀的切变,即在切变区内与孪生面平行的每一层原子面均相对于其毗邻晶面沿孪生方向位移了一定的距离。

作用:晶体塑性变形过程主要依靠滑移机制来完成的;孪生对塑性变形的贡献比滑移小得多,但孪生改变了部分晶体的空间取向,使原来处于不利取向的滑移系转变为新的有利取向,激发晶体滑移。7.试述金属塑性变形后组织结构与性能之间的关系,阐明加工硬化在机械零构件生产和服役过程中的重要试述金属塑性变形后组织结构与性能之间的关系,意义。

答:关系:随着塑性变形程度的增加,位错密度不断增大,位错运动阻力增加,金属的强度、硬度增加,而关系:关系塑性、韧性下降。

重要意义:1)提高金属材料的强度;

2)是某些工件或半成品能够加工成形的重要因素;

3)提高零件或构件在使用过程中的安全性。

8. 金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力?研究这部分残留内应力有什么实际意义?金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力?研究这部分残留内应力有什么实际意义?

答:残余内应力存在的原因

1)塑性变形使金属工件或材料各部分的变形不均匀,导致宏观变形不均匀;

2)塑性变形使晶粒或亚晶粒变形不均匀,导致微观内应力;

3)塑性变形使金属内部产生大量的位错或空位,使点阵中的一部分原子偏离其平衡位置,导致点阵畸变内应力。

实际意义:可以控制材料或工件的变形、开裂、应力腐蚀;可以利用残留应力提高工件的使用寿命。

9. 何谓脆性断裂和塑性断裂,若在材料中存在裂纹时,试述裂纹对脆性材料和塑性材料断裂过程中的影响。

答:塑性断裂又称为延性断裂,断裂前发生大量的宏观塑性变形,断裂时承受的工程应力大于材料的屈服强度。在塑性和韧性好的金属中,通常以穿晶方式发生塑性断裂,在断口附近会观察到大龄的塑性变形痕迹,如缩颈。

金属脆性断裂过程中,极少或没有宏观塑性变形,但在局部区域任然存在着一定的微观塑性变形。断裂时承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度,甚至低于按宏观强度理论确定的许用应力,因此又称为低应力断裂。

在塑性材料中,断裂是胃口形成、扩大和连接的过程,在打的应力作用下,基体金属产生塑性变形后,在基体和非金属夹杂物、析出相粒子周围产生应力集中,使界面拉开,或使异相颗粒折断形成微孔。微孔扩大和链接也是基体金属塑性变形

的结果。当微孔扩大到一定的程度,相邻微孔见的金属产生较大的塑性变形后就发生微观塑性失稳,就像宏观实验产生缩颈一样,此时微孔将迅速扩大,直至细缩成一线,最后由于金属与金属件的连线太少,不足以承载而发生断裂。

脆性材料中,由于断裂前既无宏观塑性变形,又无其他预兆,并且一旦开裂后,裂纹扩展迅速,造成整体断裂或河大的裂口,有时还产生很多碎片,容易导致严重事故。

10. 何谓断裂韧度,它在机械设计中有何作用?

答:在弹塑性条件下,当应力场强度因子增大到某一临界值,裂纹便失稳扩展而导致材料断裂,这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力,是材料的力学性能指标。

第七章习题

1. 用冷拔铜丝制成导线,冷拔之后应如何处理,为什么?

答:冷拔之后应该进行退火处理。因为冷拔是在再结晶温度以下进行加工,因此会引起加工硬化,所以要通过回复再结晶,使金属的强度和硬度下降,提高其塑性。

2. 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出界面上的显微组织示意图。

3. 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度。

解:T再=σT m,其中σ =0.35~0.4,取σ =0.4,则W、Fe、Cu的再结晶

温度分别为3399℃×0.4=1 359.6℃、1538℃× 0.4=615.2℃和1083℃×

0.4=433.2℃

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式: )(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。 答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q ??-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

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第一章:绪论 1. 名词解释:测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平 面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。 (1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。 ( 2)测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理,从而得到被测点的位置坐标,或根据测量得的数据绘制地形 图。 (3)测设是指把设计图纸上规划设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。 (4)大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。 (5)地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。 (6)绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。 (7)相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面,地面点至此水准面的铅垂距离。 (8) 6°带,即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。 (9)高斯平面直角坐标:经投影所得的影响平面中,中央子午线和赤道的投影是直线,且相互垂直,因此以中央子午线投 影为 X 轴,赤道投影为 Y 轴,两轴交点为坐标原点,即得高斯平面直角坐标系。 (10)参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。 (11)地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系,或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所 建立的大地坐标系。 (12)正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。 (13)大地高是指地面点沿法线至地球椭球面(或参考椭球面)的距离,称为该点的大地高。 2.测量学主要包括哪两部分内容?二者的区别是什么? 测量学主要包括测定和测设两部分内容;区别:测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图, 而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。 3.简述 Geomatics 的来历及其含义。 来历:自20 世纪 90 年代起,世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics 。Geomatics是一个新造出来的英文名词,以前的英文词典中找不到此词,因此也没有与之对应的汉译名词。1993 年Geomatics 才第一次出现在美国出版的Webster 词典(第 3 版)中,其定义为:Geomatics 地球的数学,是所有现代地 理科学的技术支撑。接着, 1996 年国际标准化组织( ISO)对 Geomatics 定义为: Geomatics 是研究采集、量测、分析、存储、管理、显示和应用空间数据的现代空间信息科学技术。 含义:将“ Geomatics ”译为“地球空间信息学”反映了国际标准化组织(ISO) 对其所下定义的完整内容,反映了传统 测绘科学与遥感、地理信息系统、多媒体通讯等现代计算机科学和信息科学的集成。其意义远远超出了讨论一个名词 译法的范围,而是标志着推动地球科学研究从定性走向定量、从模拟走向数字、从孤立静止走向整体动态乃至实时的 信息化过程。 4.测量学的平面直角坐标系与数学上的平面直角坐标系有何不同? 两者有三点不同:( 1)测量直角坐标系是以过原点的南北线即子午线为纵坐标轴,定为X 轴;过原点东西线为横坐标 轴,定为 Y 轴(数学直角坐标系横坐标轴为X 轴,纵坐标轴为Y 轴)。(2)测量直角坐标系是以X 轴正向为始边,顺时 针方向转定方位角φ及I 、II 、III、IV象限(数学直角坐标系是以X 轴正向为始边,逆时针方向转定倾斜角θ,分I、II、III 、IV 象限)。(3)测量直角坐标系原点 O的坐标( x0,y0)多为两个大正整数,(数学坐标原点的坐标是 x0=0 ,y0=0)。 5.简述我国采用的高斯平面直角坐标系的建立方法。 我国采用高斯平面坐标系的建立方法:( 1)分带,从格林尼治首子午线起,每隔经差6°划分一带,分为60 个带。( 2)

统计学课后练习题答案人大第四版

第三章节:数据的图表展示 (1) 第四章节:数据的概括性度量 (15) 第六章节:统计量及其抽样分布 (26) 第七章节:参数估计....................................................... (28) 第八章节:假设检验........................................................ (38) 第九章节:列联分析........................................................ (41) 第十章节:方差分析........................................................ (43) 3.1 为评价家电行业售后服务的质量,随机抽取了由100个家庭构成的一个样本。服务质量的等级分别表示为:A.好;B.较好;C一般;D.较差;E.差。调查结果如下: B E C C A D C B A E D A C B C D E C E E A D B C C A E D C B B A C D E A B D D C C B C E D B C C B C D A C B C D E C E B B E C C A D C B A E B A C E E A B D D C A D B C C A E D C B C B C E D B C C B C 要求: (1)指出上面的数据属于什么类型。 顺序数据 (2)用Excel制作一张频数分布表。 用数据分析——直方图制作: 接收频率 E16 D17 C32 B21 A14 (3)绘制一张条形图,反映评价等级的分布。 用数据分析——直方图制作: (4)绘制评价等级的帕累托图。 逆序排序后,制作累计频数分布表:

(完整版)医学统计学第六版课后答案

第一章绪论 一、单项选择题 答案 1. D 2. E 3. D 4. B 5. A 6. D 7. A 8. C 9. E 10. D 二、简答题 1答由样本数据获得的结果,需要对其进行统计描述和统计推断,统计描述可以使数据更容易理解,统计推断则可以使用概率的方式给出结论,两者的重要作用在于能够透过偶然现象来探测具有变异性的医学规律,使研究结论具有科学性。 2答医学统计学的基本内容包括统计设计、数据整理、统计描述和统计推断。统计设计能够提高研究效率,并使结果更加准确和可靠,数据整理主要是对数据进行归类,检查数据质量,以及是否符合特定的统计分析方法要求等。统计描述用来描述及总结数据的重要特征,统计推断指由样本数据的特征推断总体特征的方法,包括参数估计和假设检验。 3答统计描述结果的表达方式主要是通过统计指标、统计表和统计图,统计推断主要是计算参数估计的可信区间、假设检验的P 值得出相互比较是否有差别的结论。 4答统计量是描述样本特征的指标,由样本数据计算得到,参数是描述总体分布特征的指标可由“全体”数据算出。 5答系统误差、随机测量误差、抽样误差。系统误差由一些固定因素产生,随机测量误差是生物体的自然变异和各种不可预知因素产生的误差,抽样误差是由于抽样而引起的样本统计量与总体参数间的差异。 6答三个总体一是“心肌梗死患者”所属的总体二是接受尿激酶原治疗患者所属的总体三是接受瑞替普酶治疗患者所在的总体。 第二章定量数据的统计描述 一、单项选择题 答案 1. A 2. B 3. E 4. B 5. A 6. E 7. E 8. D 9. B 10. E 二、计算与分析 2

测量学课后习题答案(2)

简答题 1、工程测量的定义及其主要任务是什么? 答:工程测量是一门测定地面点位的科学。其主要任务是:测图、用图、放样(放图)。 2、测量上所采用的平面直角坐标系与数学上所用的直角坐标系统有何不同? 答:坐标轴互换;象限编号顺序相反。 3、什么叫大地水准面?测量中的点位计算和绘图能否投影到大地水准面上?为什么? 答:通过平均海水面并延伸穿过陆地所形成闭合的那个水准面。不能,因为大地水准面表面是一个凹凸不平的闭合曲面,这给测量中点位计算以及绘图投影带都会带来很大麻烦。 4、测量选用的基准面应满足什么条件?为什么? 答:条件:1)基准面的形状和大小,要尽可能地接近地球的形状和大小;2)要是一个规则的数学面,能用简单的几何体和方程式表达。这是因为:1)所有的测量工作都是在地球表面进行的,是以地球为参照的,所以要保证测量工作的真实性和准确性;2)为了尽 可能地方便测量中繁杂的数据计算处理。 5、水准仪必须满足哪些条件? 答:1)水准管轴平行于视准轴;2)圆水准器轴平行于仪器竖轴;3)当仪器整平后,十字丝必须满足水平的条件

6、为什么把水准仪安置在距离前后视两根尺子大致相等的地 方? 答:可以消除或减弱视准轴水平残余误差、对光透镜进行误差、地球曲率误差、大气折光误差等对高差观测值的影响。 7、为什么水准测量读数时,视线不能靠近地面? 答:尽可能地避免大气折光的影响。 &转点在测量中起何用?转点前视点变为后视点及仪器搬至下一站的过程中,为什么不宽容许发生任何移动?如何选择转点? 答:起传递高程的作用。若发生移动,则前、后两站所测的不是同一个点,就达不到其转递高程的作用。选择转点首先应考虑其要与前、后两点通视并且与前、后两点之间的距离大致相等,一般应选在质地比较坚硬的地面上。 9、用经纬仪照准在同一竖直面类不同高度的两个点子,在水平度盘上的读数是否一样?在一个测站,不在同一铅垂面上的不同高度的两个点子,两视线之间夹角是不是所测得的水平面? 答:一样。不是,两视线在同一水平面上的投影夹角才是所测得的水平角。 10、什么叫竖直角?在测竖直角时,竖盘和指标的转动关系与测水平角时水平度盘和指标的转动关系有什么不同? 答:在同一竖直面内,一点至目标的倾斜视线与水平视线所夹的锐角。水平度盘是固定不动的,指标随望远镜的转动而转动;而竖直角观测中,指标是不动的,竖直度盘随望远镜的转动而转动。

商务统计学(第四版)课后习题答案第八章

288 Chapter 8: Confidence Interval Estimation CHAPTER 8 8.1 X ±Z ?σ n = 85±1.96? 864 83.04 ≤μ≤ 86.96 8.2 X ±Z ? σ n = 125±2.58?24 36 114.68 ≤μ≤ 135.32 8.3 If all possible samples of the same size n are taken, 95% of them include the true population average monthly sales of the product within the interval developed. Thus you are 95 percent confident that this sample is one that does correctly estimate the true average amount. 8.4 Since the results of only one sample are used to indicate whether something has gone wrong in the production process, the manufacturer can never know with 100% certainty that the specific interval obtained from the sample includes the true population mean. In order to have 100% confidence, the entire population (sample size N ) would have to be selected. 8.5 To the extent that the sampling distribution of sample means is approximately normal, it is true that approximately 95% of all possible sample means taken from samples of that same size will fall within 1.96 times the standard error away from the true population mean. But the population mean is not known with certainty. Since the manufacturer estimated the mean would fall between 10.99408 and 11.00192 inches based on a single sample, it is not necessarily true that 95% of all sample means will fall within those same bounds. 8.6 Approximately 5% of the intervals will not include the true population. Since the true population mean is not known, we do not know for certain whether it is contained in the interval (between 10.99408 and 11.00192 inches) that we have developed. 8.7 (a) X ±Z ?σ n =0.995±2.58? 0.02 50 0.9877≤μ≤1.0023 (b) Since the value of 1.0 is included in the interval, there is no reason to believe that the mean is different from 1.0 gallon. (c) No. Since σ is known and n = 50, from the Central Limit Theorem, we may assume that the sampling distribution of X is approximately normal. (d) The reduced confidence level narrows the width of the confidence interval. X ±Z ? σ n =0.995±1.96? 0.02 50 0.9895≤μ≤1.0005 (b) Since the value of 1.0 is still included in the interval, there is no reason to believe that the mean is different from 1.0 gallon.

贾俊平统计学(第六版)思考题答案

1、什么是统计学? 统计学是一门收集、分析、表述、解释数据的科学和艺术。 2、描述统计:研究的是数据收集、汇总、处理、图表描述、概括与分析等统计方法。 推断统计:研究的是如何利用样本数据来推断总体特征。 3、统计学据可以分成哪几种类型,个有什么特点? 按照计量尺度不同,分为:分类数据、顺序数据、数值型数据。 分类数据:只能归于某一类别的,非数字型数据。 顺序数据:只能归于某一有序类别的,非数字型数据。 数值型数据:按数字尺度测量的观察值,结果表现为数值。 按收集方法不同。分为:观测数据、和实验数据 观测数据:通过调查或观测而收集到的数据;不控制条件; 社会经济领域 实验数据:在试验中收集到的数据;控制条件;自然科学领域。 按时间不同,分为:截面数据、时间序列数据 截面数据:在相同或近似相同的时间点上收集的数据。 时间序列数据:在不同时间收集的数据。 4、举例说明总体、样本、参数、统计量、变量这几个概念。 总体:是包含全部研究个体的集合,包括有限总体和无限总体(围、数目判定) 样本:从总体中抽取的一部分元素的集合。 参数:用来描述总体特征的概括性数字度量。(平均数、标准差、比例等) 统计量:用来描述样本特征的概括性数字度量。(平均数、标准差、比例等) 变量:是说明样本某种特征的概念,其特点:从一次观察到下一次观察结果会呈现出差别或变化。(商品销售额、受教育程度、产品质量等级等) (对一千灯泡进行寿命测试,那么这千个灯泡就是总体,从中抽取一百个进行检测,这一百个灯泡的集合就是样本,这一千个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是参数,这一百个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是统计量,变量就是说明现象某种特征的概念,比如说灯泡的寿命。) 5、变量可以分为哪几类? 分类变量:说明事物类别;取值是分类数据。 顺序变量:说明事物有序类别;取值是顺序数据 数值型变量:说明事物数字特征;取值是数值型数据。 变量也可以分为:随机变量和非随机变量;经验变量和理论变量 6、举例说明离散型变量和连续型变量。 离散型变量:只能取有限个、可数值的变量。(企业个数、产品数量) 连续型变量:可以在一个或多个区间中取任何值的变量。(年龄、温度、零件尺寸误差)7、请举出统计应用的几个例子。 市场调查、人口普查等。 8、请举出应用统计学的几个领域。 社会科学中的经济分析、政府政策制定等;自然科学中的物理、生物领域等。

传热学课后习题

第一章 1-3 宇宙飞船的外遮光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口,其表面的温度状态直接影响到飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表明温度与遮光罩的表面温度不同。试分析,飞船在太空中飞行时与遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些?换热方式是什么? 解:遮光罩与船体的导热 遮光罩与宇宙空间的辐射换热 1-4 热电偶常用来测量气流温度。用热电偶来测量管道中高温气流的温度,管壁温度小于气流温度,分析热电偶节点的换热方式。 解:结点与气流间进行对流换热 与管壁辐射换热 与电偶臂导热 1-6 一砖墙表面积为12m 2,厚度为260mm ,平均导热系数为1.5 W/(m ·K)。设面向室内的表面温度为25℃,而外表面温度为-5℃,确定此砖墙向外散失的热量。 1-9 在一次测量空气横向流过单根圆管对的对流换热试验中,得到下列数据:管壁平均温度69℃,空气温度20℃,管子外径14mm ,加热段长80mm ,输入加热段的功率为8.5W 。如果全部热量通过对流换热传给空气,此时的对流换热表面积传热系数为? 1-17 有一台气体冷却器,气侧表面传热系数95 W/(m 2·K),壁面厚2.5mm ,导热系数46.5 W/(m ·K),水侧表面传热系数5800 W/(m 2·K)。设传热壁可看作平壁,计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。为了强化这一传热过程,应从哪个环节着手。 1-24 对于穿过平壁的传热过程,分析下列情形下温度曲线的变化趋向:(1)0→λδ;(2)∞→1h ;(3) ∞→2h 第二章 2-1 用平底锅烧水,与水相接触的锅底温度为111℃,热流密度为42400W/m 2。使用一段时间后,锅底结了一层平均厚度为3mm 的水垢。假设此时与水相接触的水垢的表面温度及热流密度分别等于原来的值,计算水垢与金属锅底接触面的温度。水垢的导热系数取为1 W/(m ·K)。 解: δλt q ?= 2 .2381103424001113 12=??+=?+=-λδ q t t ℃ 2-2 一冷藏室的墙由钢皮、矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm 、 152mm 及9.5mm ,导热系数分别为45 W/(m ·K)、0.07 W/(m ·K)及0.1 W/(m ·K)。冷藏室的有效换热面积为37.2m 2,室内、外气温分别为-2℃和30℃,室内、外壁面的表面传热系数可分别按1.5 W/(m 2·K)及2.5 W/(m 2·K)计算。为维持冷藏室温度恒定,确定冷藏室内的冷却排管每小时内需带走的热量。 解:()2 3 233221116.95.21101.05.907.015245794.05.1123011m W h h t R t q =+ ???? ??+++--=++++?=?= -λδλδλδ总 W A q 12.3572.376.9=?=?=Φ 2-4一烘箱的炉门由两种保温材料A 和B 做成,且δA =2δB (见附图) 。 h 1 t f1 h 2 t f2 t w δA δ B

测量学课后习题及答案

习题1 1.什么叫大地水准面它有什么特点和作用 2.什么叫绝对高程、相对高程及高差 3.测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别 4.什么叫高斯投影高斯平面直角坐标系是怎样建立的 5.已知某点位于高斯投影6°带第20号带,若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标y =-306579.210m ,写出该点不包含负值且含有带号的横坐标y 及该带的中央子午线经度0L 。 6.什么叫直线定线标准方向有几种什么是坐标方位角 7.某宾馆首层室内地面±的绝对高程为45.300m ,室外地面设计高程为-l.500m ,女儿墙设计高程为+88.200m , 问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少 8.已知地面上A 点的磁偏角为-3°10′,子午线收敛角为+1°05′,由罗盘仪测得直线AB 的磁方位角为为63°45′, 试求直线AB 的坐标方位角=AB α 并绘出关系略图。 答案: 1.通过平均海水面的一个水准面,称大地水准面,它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面,是一个重力曲面,其作用是测量工作的基准面。 2.地面点到大地水准面的垂直距离,称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离,称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。 3.测量坐标系的X 轴是南北方向,X 轴朝北,Y 轴是东西方向,Y 轴朝东,另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排,这些正好与数学坐标系相反。 4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外,使横椭圆柱的轴心通过椭球中心,并与椭球面上某投影带的中央子午线相切,将中央子午线附近(即东西边缘子午线范围)椭球面上的点投影到横椭圆柱面上,然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面,这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投影平面上,中央子午线投影后为X 轴,赤道投影为Y 轴,两轴交点为坐标原点,构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。 5.Y=+(-306579.210m+500000m)=.790。 ? =?-?=11732060L 6.确定直线与标准方向的关系(用方位角描述)称为直线定向。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴(X 轴)方向。由坐标纵轴方向(X 轴)的北端,顺时针量至直线的角度,称为直线坐标方位角 7.室内地面绝对高程为:43.80m.女儿墙绝对高程为:133.50m 。 8./ AB 3059?=α 习题2

《统计学》(第四版)学习指导书以及课后习题答案

附录:教材各章习题答案 第1章统计与统计数据 1.1(1)数值型数据;(2)分类数据;(3)数值型数据;(4)顺序数据;(5) 分类数据。 1.2(1)总体是“该城市所有的职工家庭”,样本是“抽取的2000个职工家庭”; (2)城市所有职工家庭的年人均收入,抽取的“2000个家庭计算出的年人均收入。 1.3(1)所有IT从业者;(2)数值型变量;(3)分类变量;(4)观察数据。1.4(1)总体是“所有的网上购物者”;(2)分类变量;(3)所有的网上购物者 的月平均花费;(4)统计量;(5)推断统计方法。 1.5(略)。 1.6(略)。 第2章数据的图表展示 2.1(1)属于顺序数据。 (2)频数分布表如下 (4)帕累托图(略)。 2.2(1)频数分布表如下

2.3 2.5(1)排序略。 (2)频数分布表如下 (4)茎叶图如下

2.6 (3)食品重量的分布基本上是对称的。 2.7 2.8(1)属于数值型数据。

2.9 (1)直方图(略)。 (2)自学考试人员年龄的分布为右偏。 布比A 班分散, 且平均成绩较A 班低。 2.11 (略)。 2.12 (略)。 2.13 (略)。 2.14 (略)。 2.15 箱线图如下:(特征请读者自己分析) 第3章 数据的概括性度量 3.1 (1)100=M ;10=e M ;6.9=x 。

(2)5.5=L Q ;12=U Q 。 (3)2.4=s 。 (4)左偏分布。 3.2 (1)190=M ;23=e M 。 (2)5.5=L Q ;12=U Q 。 (3)24=x ;65.6=s 。 (4)08.1=SK ;77.0=K 。 (5)略。 3.3 (1)略。 (2)7=x ;71.0=s 。 (3)102.01=v ;274.02=v 。 (4)选方法一,因为离散程度小。 3.4 (1)x =274.1(万元);M e=272.5 。 (2)Q L =260.25;Q U =291.25。 (3)17.21=s (万元)。 3.5 甲企业平均成本=19.41(元),乙企业平均成本=18.29(元);原 因:尽管两个企业的单位成本相同,但单位成本较低的产品在乙企业的产量中所占比重较大,因此拉低了总平均成本。 3.6 (1)x =426.67(万元);48.116=s (万元)。 (2)203.0=SK ;688.0-=K 。 3.7 (1)(2)两位调查人员所得到的平均身高和标准差应该差不多相 同,因为均值和标准差的大小基本上不受样本大小的影响。 (3)具有较大样本的调查人员有更大的机会取到最高或最低者,因为样本越大,变化的范围就可能越大。 3.8 (1)女生的体重差异大,因为女生其中的离散系数为0.1大于男生 体重的离散系数0.08。 (2) 男生:x =27.27(磅),27.2=s (磅); 女生:x =22.73(磅),27.2=s (磅); (3)68%; (4)95%。 3.9 通过计算标准化值来判断,1=A z ,5.0=B z ,说明在A项测试中 该应试者比平均分数高 出1个标准差,而在B 项测试中只高出平均分数0.5个标准差,由于A 项测试的标准化值高于B 项测试,所以A 项测试比较理想。 3.10 通过标准化值来判断,各天的标准化值如下表 日期 周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日 标准化值Z 3 -0.6 -0.2 0.4 -1.8 -2.2 0 周一和周六两天失去了控制。

_统计学概论第六版习题集总答案

第一章总论 一、填空题 1.威廉·配弟、约翰·格朗特 2.统计工作、统计资料、统计学、统计工作、统计资料、统计学3.数量对比分析 4.大量社会经济现象总体的数量方面 5.大量观察法、统计分组法、综合指标法、统计推断法 6.统计设计、统计调查、统计整理、统计分析 7.信息、咨询、监督 8.同质性 9.大量性、同质性、差异性 10.研究目的、总体单位 11.这些单位必须是同质的 12.属性、特征 13.变量、变量值 14.总体单位、总体 15.是否连续、离散、性质 二、是非题 1.非2.非3.是4.非5.是6.非7.是8.是9.是10.非11.非12.非13.非14.是15.非 三、单项选择题 1.C 2.B 3.C 4.A 5.C 6.C 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.C 14.A 15.A 四、多项选择题 1.BC 2.ABC 3.ABE 4.ABCD 5.BCDE 6.AC 7.ABCDE 8.BD 9.AB 10.ABCD 11.BD 12.ABCD 13.BD 14.ABD 15.ABC 五、简答题 略 第二章统计调查

一、填空题 1.统计报表普查重点调查抽样调查典型调查 2.直接观察法报告法采访法 3. 统计报表专门调查 4. 经常性一次性 5. 调查任务和目的调查项目组织实施计划 6. 单一表一览表 7. 基层填报单位综合填报单位 8. 原始记录统计台帐 9. 单一一览 二、是非题 1.是 2.是 3.非 4.是 5.非 6.是 7.是 8.非 9.是 10.是 三、单项选择题 1. D 2. A 3. C 4. A 5. B 6. C 7. B 8. D 9. C 10. B 四、多项选择题 1. BCE 2. ABCDE 3. ADE 4. ADE 5.ACDE 6. ABD 7. BCDE 8. ABE 9.ACD 五、简答题 略 第三章统计整理 一、填空题 1.统计汇总选择分组标志 2.资料审核统计分组统计汇总编制统计表 3.不同相同 4.频率比率(或频率) 5.全距组距 6.上限以下 7.组中值均匀 8.离散连续重叠分组 9.手工汇总电子计算机汇总 10.平行分组体系复合分组体系 11.主词宾词

测量学第五版课后习题答案中国矿业大学出版社高井祥

第一章绪论 1 测量学在各类工程中有哪些作用? 答:测量学在诸多工程中有着重要的作用,比如在地质勘探工程中的地质普查阶段,要为地质人员提供地形图和有关测量资料作为填图的依据;在地质勘探阶段,要进行勘探线、网、钻孔的标定和地质剖面测量。在采矿工程中,矿区开发的全过程都要进行测量,矿井建设阶段生产阶段,除进行井下控制测量和采区测量外,还要开展矿体几何和储量管理等。在建筑工程中,规划和勘测设计的各个阶段都要求提供各种比例尺的地形图;施工阶段,将设计的建筑物构筑物的平面位置和高程测设于实地,作为施工的依据;工程结束后还要进行竣工测量绘制各种竣工图。 2 测定和测设有何区别? 答测定是使用测量仪器和工具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设计、工程建设和国防建设使用。 测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物的位置标定到实地上去,以便于施工 3 何谓大地水准面、绝对高程和假定高程? 答与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面,称为大地水准面。地面点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程。在局部地区或某项工程建设中,当引测绝对高程有困难时,可以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直距离,称为该点的假定高程。 4 测量学中的平面直角坐标系与数学中坐标系的表示方法有何不同? 答在测量中规定南北方向为纵轴,记为x轴,x轴向北为正,向南为负;以东西方向为横轴,记为y轴,y轴向东为正,向西为负。测量坐标系的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。测量坐标系与数学坐标系的规定是不同的,其目的是为了便于定向,可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。 5 测量工作的两个原则及其作用是什么? 答“先控制后碎部、从整体到局部”的方法是测量工作应遵循的一个原则,保证全国统一的坐标系统和高程系统,使地形图可以分幅测绘,加快测图速度;才能减少误差的累积,保证测量成果的精度。测量工作应遵循的另一个原则就是“步步有检核”。这一原则的含义是,测量工作的每项成果必须要有

传热学第五版课后习题答案(1)

传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚,导热系数为45W/, 两侧表面温度分别为 w1t 150C =?及w1t 285C =? ,试求热流密度计热流量。 解:根据付立叶定律热流密度为: 2 w2w121t t 285150q gradt=-4530375(w/m )x x 0.2λλ??--??=-=-=- ? ?-???? 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为: q A 30375(32)182250(W)Φ=?=-??= 0-15 空气在一根内经50mm ,长米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m 2.k),热流密度q=5110w/ m 2, 是确定管壁温度及热流量?。 解:热流量 qA=q(dl)=5110(3.140.05 2.5) =2005.675(W) πΦ=?? 又根据牛顿冷却公式 w f hA t=h A(t t )qA Φ=??-= 管内壁温度为:

w f q5110 t t85155(C) h73 =+=+=? 1-1.按20℃时,铜、碳钢(%C)、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解: (1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下, λ铜=398 W/(m·K),λ碳钢=36W/(m·K), λ铝=237W/(m·K),λ黄铜=109W/(m·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢 (2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过 W/(m·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=+ W/(m·K) =+×20= W/(m·K); 矿渣棉: λ=+ W/(m·K) =+×20= W/(m·K);

统计学第四版(贾俊平)课后思考题答案

统计课后思考题答案 第一章思考题 1.1什么是统计学 统计学是关于数据的一门学科,它收集,处理,分析,解释来自各个领域的数据并从中得出结论。 1.2解释描述统计和推断统计 描述统计;它研究的是数据收集,处理,汇总,图表描述,概括与分析等统计方法。 推断统计;它是研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计方法。 1.3统计学的类型和不同类型的特点 统计数据;按所采用的计量尺度不同分; (定性数据)分类数据:只能归于某一类别的非数字型数据,它是对事物进行分类的结果,数据表现为类别,用文字来表述; (定性数据)顺序数据:只能归于某一有序类别的非数字型数据。它也是有类别的,但这些类别是有序的。 (定量数据)数值型数据:按数字尺度测量的观察值,其结果表现为具体的数值。 统计数据;按统计数据都收集方法分; 观测数据:是通过调查或观测而收集到的数据,这类数据是在没有对事物人为控制的条件下得到的。 实验数据:在实验中控制实验对象而收集到的数据。 统计数据;按被描述的现象与实践的关系分; 截面数据:在相同或相似的时间点收集到的数据,也叫静态数据。 时间序列数据:按时间顺序收集到的,用于描述现象随时间变化的情况,也叫动态数据。 1.4解释分类数据,顺序数据和数值型数据 答案同1.3 1.5举例说明总体,样本,参数,统计量,变量这几个概念 对一千灯泡进行寿命测试,那么这千个灯泡就是总体,从中抽取一百个进行检测,这一百个灯泡的集合就是样本,这一千个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是参数,这一百个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是统计量,变量就是说明现象某种特征的概念,比如说灯泡的寿命。 1.6变量的分类

测量学课后习题及答案

习题1 1.什么叫大地水准面?它有什么特点和作用? 2.什么叫绝对高程、相对高程及高差? 3.测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别? 4.什么叫高斯投影?高斯平面直角坐标系是怎样建立的? 5.已知某点位于高斯投影6°带第20号带,若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标y=-306579.210m,写出该点不包含负值且含有带号的横坐标y及该带的中央子午线经度0L。 6.什么叫直线定线?标准方向有几种?什么是坐标方位角? 7.某宾馆首层室内地面±0.000的绝对高程为45.300m,室外地面设计高程为-l.500m,女儿墙设计高程为+88.200m,问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少? 8.已知地面上A点的磁偏角为-3°10′,子午线收敛角为+1°05′,由罗盘仪测得直线AB的磁方位角为为63°45′,试求直线AB的坐标方位角= α? 并绘出关系略图。 AB 答案: 1.通过平均海水面的一个水准面,称大地水准面,它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面,是一个重力曲面,其作用是测量工作的基准面。 2.地面点到大地水准面的垂直距离,称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离,称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。 3.测量坐标系的X轴是南北方向,X轴朝北,Y轴是东西方向,Y轴朝东,另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排,这些正好与数学坐标系相反。 4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外,使横椭圆柱的轴心通过椭球中心,并与椭球面上某投影带的中央子午 线相切,将中央子午线附近(即东西边缘子午线范围)椭球面上的点投影到横椭圆柱面上,然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面,这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投影平面上,中央子午线投影后为X轴,赤道投影为Y轴,两轴交点为坐标原点,构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。 5.Y=20000000+(-306579.210m+500000m)=20193420.790。 3 =117 20 6 L - ? = ? ? 6.确定直线与标准方向的关系(用方位角描述)称为直线定向。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴(X轴)方向。由坐标纵轴方向(X轴)的北端,顺时针量至直线的角度,称为直线坐标方位角7.室内地面绝对高程为:43.80m.女儿墙绝对高程为:133.50m。

统计学第四版答案解析(贾俊平)

第1章统计和统计数据 1.1 指出下面的变量类型。(1)年龄。(2)性别。(3)汽车产量。 (4)员工对企业某项改革措施的态度(赞成、中立、反对)。(5)购买商品时的支付方式(现金、信用卡、支票)。详细答案:(1)数值变量。(2)分类变量。(3)数值变量。(4)顺序变量。(5)分类变量。 1.2 一家研究机构从IT从业者中随机抽取1000人作为样本进行调查,其中60%回答他们的月收入在5000元以上,50%的人回答他们的消费支付方式是用信用卡。 (1)这一研究的总体是什么?样本是什么?样本量是多少?(2)“月收入”是分类变量、顺序变量还是数值变量?(3)“消费支付方式”是分类变量、顺序变量还是数值变量?详细答案: (1)总体是“所有IT从业者”,样本是“所抽取的1000名IT从业者”,样本量是1000。(2)数值变量。 (3)分类变量。 1.3 一项调查表明,消费者每月在网上购物的平均花费是200元,他们选择在网上购物的主要原因是“价格便宜”。 (1)这一研究的总体是什么? (2)“消费者在网上购物的原因”是分类变量、顺序变量还是数值变量?详细答案:(1)总体是“所有的网上购物者”。(2)分类变量。 1.4 某大学的商学院为了解毕业生的就业倾向,分别在会计专业抽取50人、市场营销专业抽取30、企业管理20人进行调查。 (1)这种抽样方式是分层抽样、系统抽样还是整群抽样?(2)样本量是多少?详细答案:(1)分层抽样。(2)100。

第3章用统计量描述数据

偏度 1.08 极差26 最小值15 最大值41 从集中度来看,网民平均年龄为24岁,中位数为23岁。从离散度来看,标准差在为6.65岁,极差达到26岁,说明离散程度较大。从分布的形状上看,年龄呈现右偏,而且偏斜程度较大。 3.2 某银行为缩短顾客到银行办理业务等待的时间,准备采用两种排队方式进行试验。一种是所有顾客都进入一个等待队列;另一种是顾客在3个业务窗口处列队3排等待。为比较哪种排队方式使顾客等待的时间更短,两种排队方式各随机抽取9名顾客,得到第一种排队方式的平均等待时间为7.2分钟,标准差为1.97分钟,第二种排队方式的等待时间(单位:分钟)如下: 5.5 6.6 6.7 6.8 7.1 7.3 7.4 7.8 7.8 (1)计算第二种排队时间的平均数和标准差。 (2)比两种排队方式等待时间的离散程度。 (3)如果让你选择一种排队方式,你会选择哪一种?试说明理由。 详细答案: (1)(岁);(岁)。 (2);。第一中排队方式的离散程度大。 (3)选方法二,因为平均等待时间短,且离散程度小。

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