西工大2020年4月《化学工艺学》作业机考参考答案
试卷总分:100 得分:96
要答案：wangjiaofudao
一、多选题(共3 道试题,共6 分)
1.结焦的后果（）。
A.传热系数下降（热量利用率低）
B.压差升高（设备阻力增大）
C.乙烯收率下降
D.能耗增大
正确答案:A、B、C、D
2.10提高辛烷值的方法是（）。
A.添加四乙基铅
B.增加汽油中芳烃、环烷烃和异构烷烃的量，效果最好的是增加其中芳烃的量
C.添加烷基醚或烷基醇,如添加甲基叔丁基醚（MTBE)
正确答案:A、B、C
3.提高矿物的浸取速度的措施有（）。
A.提高浸取温度
B.提高浸取剂浓度
C.减小矿石粒度
D.充分搅拌
正确答案:A、B、C、D
二、判断题(共47 道试题,共94 分)
1.正构烷烃、六碳环烷烃、芳烃、五碳环烷烃和异构烷烃的裂解难易程度顺序为芳烃>异构烷烃>六碳环烷烃>五碳环烷烃>正构烷烃。（）
A.错误
B.正确
正确答案:错误
2.乙烯环氧化所用催化剂主要是银催化剂，它由活性组分和助催化剂两部分组成。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
3.Pd、Pt、Ni三种对苯加氢有催化活性的金属，其加氢活性顺序为Pd> Pt>Ni。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
4.丙烯氨氧化所用催化剂主要有两类，即Mo系和Sb系催化剂。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
5.煤低温干馏过程中，压力增大，焦油产率增加，半焦和气态产物产率增加。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
6.腐泥煤是由高等植物形成的煤。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
7.炼油厂原油预处理的方法是电脱盐脱水。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
8.一般来说，温度越高，焙烧速率越快。但温度不能无限制提高，而是控制在一定范围内，这主要受到焙烧物的熔结和设备损坏的限制。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
9.氨合成操作条件一般包括合成压力、温度、气体组成、空速等。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
10.电流密度是指电极面上单位面积通过的电流强度。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
11.煤的高温干馏的目的是制取焦炭。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
12.对于煤气化过程来说，气化用煤的性质有极为重要的影响，若煤的性质不适合煤的气化工艺，将导致气化炉生产指标的下降，甚至恶化。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
13.按原油的化学组成，可将原油分为石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
14.煤气化所得煤气的有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
15.煤的低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
16.氨氧化过程采用的催化剂为铂合金。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
17.氨合成催化剂的活性组分为四氧化三铁，其经还原后生成α-Fe。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
18.中国化学矿资源的分布的三个特点是资源丰富，分布均匀；高品位矿储量较多；选矿比
较困难，利用较为复杂。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
19.碳氢化合物的C-H键的氧化活性顺序为仲C-H >叔C-H >伯C-H。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
20.为避免环氧乙烷在碱性条件下水解生成乙二醇，需将皂化剂快速加入氯乙醇中。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
21.硫酸浸取分解磷矿的反应分两步进行，第一步是磷矿与磷酸生成磷酸一钙，第二步是磷酸一钙再与硫酸反应生成磷酸与硫酸钙。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
22.烃类热裂解是指将石油系烃类原料经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类的过程。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
23.裂解气中含有的酸性气体对裂解气分离装置以及乙烯和丙烯衍生物加工装置都会有很大危害。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
24.煤的液化过程中两个重要的环节分别是热解和供氢。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
25.根据法拉第电解定律，96500库仑会从银盐的溶液中沉积出107.870g的银，会从铜盐的溶液中沉积出31.77g的铜。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
26.正构烯烃在低温下容易发生取代氯化反应，而在高温下容易发生加成反应。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
27.工业上的清焦方法是蒸汽清焦法、空气清焦法或蒸汽-空气清焦法。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
28.烃类热裂解的主要产品是三烯和三苯。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
29.氨合成反应为不可逆放热反应，因此存在最适宜的反应温度。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
30.热氯化和光氯化属于离子基反应机理，而催化氯化则属于自由基反应机理。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
31.苯和二乙苯发生烷基转移反应会生成乙苯。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
32.工业上获取低级烯烃的主要方法是烃类热裂解。（）
B.正确
正确答案:
33.乙醇以外的所有伯醇都不能用水合方法制取，而必须借助其他的合成途径。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
34.残植煤是指由高等植物中稳定组分（角质、树皮、孢子、树脂等）富集而形成的煤。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
35.脱氢过程中为了抑制结焦副反应，常用的方法是在脱氢催化剂中加入助催化剂；降低原料气压力；添加水蒸气稀释反应物。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
36.汽油的最重要的三个质量指标为馏分组分、辛烷值和安定性。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
37.复分解反应制备锌钡白的化学反应式为。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
38.氯乙醇皂化过程中使用的皂化剂有Ca(OH)2或NaOH。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
39.煤的分子结构以芳核结构为主。（）
A.错误
正确答案:
40.工业上常采用萃取精馏法来分离C4馏分中沸点相近的各组分，所用的萃取剂有N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺和乙腈。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
41.浸取是指应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
42.一电解质溶液中，各离子的析出电位为H+：-1.2V，Na+：-2.6V，Cl-：1.52V，OH-：2.06V，则在电解过程中，阴极首先析出的是Cl2，阳极首先析出的是H2。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
43.焦和碳的区别主要有两个，一是形成过程不同，二是氢含量不同。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
44.汽油的辛烷值越小，抗爆震性能越低，汽油质量越好。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
45.电解过程中能量变化的特征是化学能转化为电能。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
46.煤的生成过程大致可以分为三个阶段。（）
A.错误
正确答案:
47.焙烧和煅烧的共同点是两者都是在高于炉料熔点的高温下进行。（）
A.错误
B.正确
正确答案:
实验1 TTL集成门电路逻辑变换 一、实验目的 （1）掌握各种TTL门电路的逻辑功能。 （2）掌握验证逻辑门电路功能的方法。 （3）掌握空闲输入端的处理方法。 二、实验设备 （1）数字电路实验箱 （2） 74LS00集成门电路 三、实验原理 门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能可分为与门、或门、非门及与非门、或非门、异或门等。按电路结构组成的不同，可分为分立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路等。集成门电路通常封装在集成芯片内，一般有双列直插和表面贴装两种封装形式。实验中常用的封装形式为双列直插式。每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的用途。如74LS00是二输入端四与非门，它说明了这个集成电路中包含了四个二输入端的与非门。 四、实验内容 （1）测试74LS00四个与非门逻辑功能是否正常。用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。 （2）用与非门实现“与”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
（3）用与非门实现“或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。 （4）用与非门实现“异或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
五、实验结果 通过计算机仿真和搭建实际的电路图可得如下的真值表。 （1）测试74LS00四个与非门逻辑功能
（2）用与非门实现“与”逻辑 （3）用与非门实现“或”逻辑
（4）用与非门实现“异或”逻辑 思考题:用与非门实现 Y=AB+AC+BC,创建逻辑测试电路,记录测试真值表. (做了的同学请将电路图和真值表记在实验报告中.) （1）电路图如下：
1、针对下图所示得3个三角形元,写出用完整多项式描述得位移模式表达式。 ２、如下图所示，求下列情况得带宽： a)4结点四边形元; b)2结点线性杆元。 ３、对上题图诸结点制定一种结点编号得方法，使所得带宽更小。图左下角得四边形在两种不同编号方式下,单元得带宽分别就就是多大？ 4、下图所示,若单元就就是2结点线性杆单元,勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统得带宽就就是多大?按一右一左重新编号（即6变成3等)后,重复以上运算。 5、设杆件1－2受轴向力作用，截面积为Ａ,长度为Ｌ,弹性模量为E,试写出 杆端力F 1，F 2 与杆端位移之间得关系式,并求出杆件得单元刚度矩阵 6、设阶梯形杆件由两个等截面杆件错误!与错误!所组成，试写出三个结点1、2、 3得结点轴向力F 1,F 2 ,F 3 与结点轴向位移之间得整体刚度矩阵[K］。 7、在上题得阶梯形杆件中,设结点３为固定端,结点１作用轴向载荷F １ ＝Ｐ,求各结点得轴向位移与各杆得轴力。 8、下图所示为平面桁架中得任一单元,为局部坐标系,x，y为总体坐标系,轴与x轴得夹角为。 （1) 求在局部坐标系中得单元刚度矩阵 (2）求单元得坐标转换矩阵 [T]; （３) 求在总体坐标系中得单元刚度矩阵
9、如图所示一个直角三角形桁架,已知,两个直角边长度,各杆截面面积，求整体刚度矩阵[Ｋ］。 10、设上题中得桁架得支承情况与载荷情况如下图所示,按有限元素法求出各结点得位移与各杆得内力。 1１、进行结点编号时,如果把所有固定端处得结点编在最后,那么在引入边界条件时就就是否会更简便些？ 12、针对下图所示得３结点三角形单元,同一网格得两种不同得编号方式,单元得带宽分别就就是多大？
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目录 1 摘要 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计内容 (3) 1.3开发工具 (3) 1.4应用平台 (4) 2 详细设计 (4) 2.1程序结构 (4) 2.2主要功能 (10) 2.3函数实现 (13) 2.4开发日志 (18) 3 程序调试及运行 (20) 3.1程序运行结果 (20) 3.2程序使用说明 (22) 3.3程序开发总结 (22) 4 附件（源程序） (22)
1 摘要 1.1 设计题目 折半法查找演示程序 1.2 设计内容 本程序是一个演示折半查找算法的演示程序。由用户输入查找的数据表列和查找的数据，系统在将数表排序后可以在屏幕上演示在排序后的表列中按折半查找法查找该数据的具体过程（通过每次查找的中间数据、下次查找表列等，具体效果见下图），支持多次演示、错误提醒，程序暂停演示功能。 1.3 开发工具 Visual C++ 6.0和Win32。
1.4 应用平台 Windows 2000/XP/Vista 32位 2 详细设计 2.1 程序结构 程序功能模块： 本程序主要由五大模块组成：程序说明模块、输入模块、排序模块、折半法查找及显示模块、进程选择模块。各模块的主要功能如下： 程序说明模块：给使用者营造一个较为友好的界面，同时提供程序开发人员的相关信息以及程序操作的相关说明信息。 此部分模块主函数源代码如下： int a[N]; /*存储要查找的数表，用户输入*/ int i,n,num,count; /*count为折半次数计数器，n为数表数据个数，num存储所查数据*/ int top,bottom,mid; char c; /*存储选择函数中的输入的字符y或n*/ int flag=1; /*折半法循环标志变量*/ int loc=-1; /*存储所查找数据位置*/ double k=0; p_s(76);puts("\n"); /*引用p_s函数,打出一行'*'*/（p_s函数位于print_star.cpp文件中，参见下文） printf("****欢****迎****使****用****折****半****查****找****法****演****示****器****\n"); puts("\n"); /*程序欢迎语*/ p_s(13); printf("制作者：***************** "); /*作者信息*/ p_s(4); printf("Email:************************ "); /*电子邮件*/
西北工业大学 2012年硕士研究生入学考试试题答案 试题名称：材料科学基础试题编号：832说明：所有答题一律写在答题纸上第页共页 一、简答题（每题10分，共50分） 1.请简述滑移和孪生变形的特点？ 答： 滑移变形特点： 1）平移滑动：相对滑动的两部分位向关系不变 2）滑移线与应力轴呈一定角度 3）滑移不均匀性：滑移集中在某些晶面上 4）滑移线先于滑移带出现：由滑移线构成滑移带 5）特定晶面，特定晶向 孪生变形特点： 1) 部分晶体发生均匀切变 2) 变形与未变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生变化 3) 临界切分应力大 4) 孪生对塑变贡献小于滑移 5) 产生表面浮凸 2.什么是上坡扩散？哪些情况下会发生上坡扩散？ 答：由低浓度处向高浓度处扩散的现象称为上坡扩散。应力场作用、电场磁场作用、晶界内吸附作用和调幅分解反应等情况下可能发生上坡扩散。扩散驱动力来自自由能下降，即化学位降低。 3.在室温下，一般情况金属材料的塑性比陶瓷材料好很多，为什么？纯 铜与纯铁这两种金属材料哪个塑性好？说明原因。 答：金属材料的塑性比陶瓷材料好很多的原因：从键合角度考虑，金属材料主要是金属键合，无方向性，塑性好；陶瓷材料主要是离子键、共价键，共价键有方向性，塑性差。离子键产生的静电作用力，限制了滑移进行，不利于变形。 铜为面心立方结构，铁为体心立方结构，两者滑移系均为12个，但面心立方的滑移系分布取向较体心立方匀衡，容易满足临界分切应力。且面心立方滑移面的原子堆积密度比较大，因此滑移阻力较小。因而铜的塑性好于铁。 4.请总结并简要回答二元合金平衡结晶过程中，单相区、双相区和三相 区中，相成分的变化规律。
1．针对下图所示的3个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式。 2．如下图所示，求下列情况的带宽: a) 4结点四边形元； b) 2结点线性杆元。 3．对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。图左下角的四边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？ 4．下图所示，若单元是2结点线性杆单元，勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统的带宽是多大？按一右一左重新编号（即6变成3等）后，重复以上运算。 5． 设杆件1－2受轴向力作用，截面积为A ，长度为L ，弹性模量为E ，试写出杆端力F 1，F 2与杆端位移21,u u 之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵)(][e k 6．设阶梯形杆件由两个等截面杆件○ 1与○2所组成，试写出三个结点1、2、3的结点轴向力F 1，F 2，F 3与结点轴向位移321,,u u u 之间的整体刚度矩阵[K]。 7． 在上题的阶梯形杆件中，设结点3为固定端，结点1作用轴向载荷F 1=P ，求各结点的轴向位移和各杆的轴力。 8． 下图所示为平面桁架中的任一单元，y x ,为局部坐标系，x ，y 为总体坐标系，x 轴与x 轴的夹角为θ。 （1） 求在局部坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k （2） 求单元的坐标转换矩阵 [T]； （3） 求在总体坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k 9．如图所示一个直角三角形桁架，已知27/103cm N E ?=，两个直角边长度cm l 100=，各杆截面面积210cm A =，求整体刚度矩阵[K]。 10． 设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示，按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。 11． 进行结点编号时，如果把所有固定端处的结点编在最后，那么在引入边界条件时是否会更简便些？ 12． 针对下图所示的3结点三角形单元，同一网格的两种不同的编号方式，单元的带宽分别是多大？ 13． 下图所示一个矩形单元，边长分别为2a 与2b ，坐标原点取在单元中心。
大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：4-A） （一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图········· （四）计算程序·················
（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 （1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律； （2）打印出原始数据； （3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值； （4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；（5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角； （6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数：N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律： （1）近休阶段：0o≤δ<60 o s=0；
ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s （2）推程阶段：60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律： Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); （3）远休阶段：180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段：270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程： （1）理论廓线方程： s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x，y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);
材料性能学 第一章材料单向静拉伸的力学性能 一、名词解释。 1.工程应力:载荷除以试件的原始截面积即得工程应力σ，σ=F／A0。 2.工程应变：伸长量除以原始标距长度即得工程应变ε，ε=Δl／l0。 3.弹性模数：产生100％弹性变形所需的应力。 4.比弹性模数（比模数、比刚度）：指材料的弹性模数与其单位体积质量的比值。（一般适用于航空业） 5.比例极限σp：保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力—应变曲线上开始偏离直线时的应力值。 6.弹性极限σe：弹性变形过渡到弹-塑性变形（屈服变形）时的应力。 7.规定非比例伸长应力σp：即试验时非比例伸长达到原始标距长度(L0)规定的百分比时的应力。 8.弹性比功(弹性比能或应变比能) a e: 弹性变形过程中吸收变形功的能力，一般用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功来表示。 9.滞弹性：是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 10.粘弹性：是指材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。 11.伪弹性：是指在一定的温度条件下，当应力达到一定水平后，金属或合金将产生应力诱发马氏体相变，伴随应力诱发相变产生大幅的弹性变形的现象。 12.包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（1-4%），然后再同向加载，规定残余伸长应力增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 13.内耗：弹性滞后使加载时材料吸收的弹性变形能大于卸载时所释放的弹性变形能，即部分能量被材料吸收。（弹性滞后环的面积） 14.滑移：金属材料在切应力作用下,正应力在某面上的切应力达到临界切应力产生的塑变,即沿一定的晶面和晶向进行的切变。 15.孪生：晶体受切应力作用后,沿一定的晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)在一个区域内连续性的顺序切变,使晶体仿佛产生扭折现象。 16.塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力。 17.超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率(约1000％)，而不发生缩颈和断裂的现象。 18.韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显的塑性变形的断裂过程。 19.脆性断裂：材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程。 20.剪切断裂：材料在切应力的作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。 21.解理断裂：在正应力的作用下，由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。 22.韧性：是材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 23.银纹：聚合物材料在张应力作用下表面或内部出现的垂直于应力方向的裂隙。当光线照射到裂隙面的入射角超过临界角时，裂隙因全反射而呈银色。 24.河流花样：在电子显微镜中解理台阶呈现出形似地球上的河流状形貌，故名河流状花样。 25.解理台阶：解理断裂断口形貌中不同高度的解理面之间存在台阶称为解理台阶。 26.韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。 27.理论断裂强度：在外加正应力作用下，将晶体中的两个原子面沿着垂直于外力方向拉断所需的应力称为理论断裂强度。 28.真实断裂强度：用单向静拉伸时的实际断裂拉伸力Fk除以试样最终断裂截面积Ak所得应力值。 29.静力韧度：通常将静拉伸的σ——ε曲线下所包围的面积减去试样断裂前吸收的弹性能。 二、填空题。 1. 整个拉伸过程的变形可分为弹性变形，屈服变形，均匀塑性变形，不均匀集中塑性变形四个阶段。 2. 材料产生弹性变形的本质是由于构成材料原子（离子）或分子自平衡位置产生可逆位移的反应。 3. 在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。
在平面三结点三角形单元中的位移、应变和应力具有什么特征？ 在平面四结点单元中，位移模式能否取为： （1） 2 872 65243221),(),(y xy x y x v y xy x y x u αααααααα+++=+++= （2）2 876524321),(),(y y x y x v x y x y x u αααααααα+++=+++= 试写出下列单元的位移模式，并求出其形函数矩阵[]N 设图 所示三结点轴力杆件单元 ijm 的位移函数为2 321)(x x x u ααα++=,该位移函数是否满足收敛准则? 求出其形函数矩阵[]N 。 i EA j )(ξx 在1–2 图1–2所示平面三角形桁架，结点坐标为：1（0,0），2（2l ,2l ），3（l 2,0），E 、A 为弹性模量及截 面积。用有限元素法求： （1）结点位移； （2）元素内力； （3）支座反力； 图1–2
1–5 用有限元素法对结构问题进行静力分析中，协调条件、平衡条件、以及物理关系是如何体现的？ 3–12 有中心椭球孔的矩形板，两个侧边受线性分布的侧压p ，如图3–12所示。如何利用对称面条件减少求解的工作量，并画出计算模型，列出计算步骤。(5.5) 3–13 高度为h 、宽度为a 9的矩形板，2/h 高度上有3个尺寸相同的矩形孔 （如图3–13所示），侧面受线性分布侧压。如何利用其自身的几何特点减少计算工作量，并画出计算模型、列出计算步骤。(5.6) 4–1 三结点三角形元素ijm 的位移函数能否选为： （1） ()()2 6543221,,y a x a a y x v y a x a a y x u ++=++= （2） ()()2 652 423221,,y a xy a x a y x v y a xy a x a y x u ++=++= 4–2 推导三结点平板元素在局部坐标系xoy 中的元素刚度矩阵？ 4–3 正方形平板，厚度为t ，边长为a ，弹性模量E ，材料泊桑比μ，载荷P ，按图4–3所示分元，求1、3点的位移？ 4–4 图4–4所示的矩形板1234，分成四个常应变三角形元素 （1）形成这些元素集合的刚度矩阵？ 图4– 2 图4–3
西工大DSRt作业
实验1基于CCS的简单的定点DSF程序 一、实验要求 1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS 2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP勺寄存器AC0-AC3 AR0-AR7, PC, T0-T3 3、结合C5510的存储器空间分配，访问DSR的内部RAM 4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子 y=0.1*1.2+35*20+15*1.6 5、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法，最后结果的定点表示方法，并验证结果 6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件 二、实验原理 DSP芯片的定点运算---Q格式（转）2008-09-03 15:47 DSP 芯片的 定点运算 1. 数据的溢出： 1＞溢出分类：上溢（oveflow ）: 下溢（underflow ） 2＞溢出的结果：Max Min Min Max un sig ned char 0 255 sig ned char -128 127 un sig ned int 0 65535 signed int -32768 32767
上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。 例：signed int : 32767+1 = —32768 ; -32768-1 = 32767 unsigned char : 255+1 = 0; 0-1 = 255 3＞为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。当 发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。 2. 定点处理器对浮点数的处理： 1＞定义变量为浮点型(float , double ),用C语言抹平定点处理器和浮点处理器 2＞放大若干倍表示小数。比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，3＞定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小 数的精度。Q0 :小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15 小数点在第15位的后面，0~ 14位都是小数位。转化公式：Q= (int ) (F X pow(2, q)) F =(float ) (Qx pow (2,—q)) 3. Q格式的运算 1＞定点加减法：须转换成相同的Q格式才能加减 2＞定点乘法：不同Q格式的数据相乘，相当于Q值相加 3＞定点除法：不同Q格式的数据相除，相当于Q值相减 4＞定点左移：左移相当于Q值增加 5＞定点右移：右移相当于Q减少 4. Q格式的应用格式 实际应用中，浮点运算大都时候都是既有整数部分，也有小数部分的。 所以要选择一个适当的定标格式才能更好的处理运算。一般用如下两 种方法：
实验1 基于CCS的简单的定点DSP程序 一、实验要求 1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS 2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3，ARO-AR7, PC, T0-T3 3、结合C5510的存储器空间分配，访问DSP的内部RAM 4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.6 5、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法, 最后结果的定点表示方法，并验证结果 6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件 二、实验原理 DSP芯片的定点运算---Q格式(转) 2008-09-03 15:47 DSP芯片的定点运算 1．数据的溢出： 1>溢出分类：上溢（overflow）：下溢（underflow） 2>溢出的结果：Max Min Min Max unsigned char 0 255 signed char -128 127 unsigned int 0 65535 signed int -32768 32767 上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。例：signed int ：32767+1＝－32768；-32768-1＝32767
unsigned char：255+1＝0；0-1＝255 3>为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。当 发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。 2．定点处理器对浮点数的处理： 1>定义变量为浮点型（float，double），用C语言抹平定点处理器和浮点处理器的区 2>放大若干倍表示小数。比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，运算 3>定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小 数的精度。Q0：小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15 小数点在第15位的后面，0～14位都是小数位。转化公式：Q＝（int） （F×pow（2，q））F＝（float）（Q×pow（2，－q）） 3．Q格式的运算 1>定点加减法：须转换成相同的Q格式才能加减 2>定点乘法：不同Q格式的数据相乘，相当于Q值相加 3>定点除法：不同Q格式的数据相除，相当于Q值相减 4>定点左移：左移相当于Q值增加 5> 定点右移：右移相当于Q减少 4．Q格式的应用格式 实际应用中，浮点运算大都时候都是既有整数部分，也有小数部分的。 所以要选择一个适当的定标格式才能更好的处理运算。一般用如下两 种方法： 1>使用时使用适中的定标，既可以表示一定的整数复位也可以表示 小数复位，如对于2812的32位系统，使用Q15格式，可表示
西北工业大学 2011年硕士研究生入学考试试题参考答案 试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1 页共 7 页 一、简答题（每题10分，共50分） 1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、 螺位错的主要特征。 答：刃型位错： 1)1晶体中有一个额外原子面，形如刀刃插入晶体 2)2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。 3)3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移（矢量）方向垂直 4)4滑移面惟一 5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行（一致） 6)6位错线与柏氏矢量垂直 螺型位错： 1)1上下两层原子发生错排，错排区原子依次连接呈螺旋状 2)2螺位错应力场为纯切应力场 3)3螺型位错与晶体滑移方向平行，故位错线一定是直线 4)4螺型位错的滑移面是不惟一； 5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。 6)6位错线与柏氏矢量平行 2.何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困 难？ 答：随变形量增大，强度硬度升高，塑形下降的现象。软化方法是再结晶退火。 3.什么是离异共晶？如何形成的？ 答：在共晶水平线的两个端部附近，由于共晶量少，领先相相依附在初
生相上，另一相独立存在于晶界，在组织学上失去共晶体特点，称为离异共晶。有时，也将端部以外附近的合金，在非平衡凝固时得到的少量共晶，称为离异共晶。 4. 形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。 答：只有置换固溶体才可能形成无限固溶体。且两组元需具有相同的晶体结构、相近的原子半径、相近的电负性、较低的电子浓度。原因：溶质原子取代了溶剂原子的位置，晶格畸变较小，晶格畸变越小，能量越低。电负性相近不易形成化合物。电子浓度低有利于溶质原子溶入。 5. 两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni ，另一个含 50%Ni ，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？ 答：50%Ni 的偏析严重，因为液固相线差别大，说明液固相成分差别大，冷速较快不容易达到成分均匀化。 二、 作图计算题（每题15分，共60分） 1、写出{112}晶面族的等价晶面。 答： )21()12()11()211()12()11( )211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++= 2、 请判定下列反应能否进行：]001[]111[2]111[2a a a →+ 答：几何条件： ]001[]002[2 ]111[2]111[2a a a a ==+，满足几何条件 能量条件： ( )2 2 2 2 2 2 32 2 2222 2222 2 211 004311121)1()1(2a a b a a a b b =++==?? ? ??+++??? ??+-+-=+ 不满足能量条件，反应不能进行。
1．针对下图所示的 3 个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式。 2．如下图所示，求下列情况的带宽: a) 4 结点四边形元； b) 2 结点线性杆元。 3. 对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。图左下角的四 边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？ 4. 下图所示，若单元是2 结点线性杆单元，勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统的带宽是多大？按一右一左重新编号（即 6 变成3 等）后，重复以上运算。
5. 设杆件 1－2 受轴向力作用，截面积为 A ，长度为 L ，弹性模量为 E ，试写 出杆端力 F 1 ，F 2 与杆端位移 u 1 , u 2 之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵 [ k ] (e) 6. 设 阶 梯形杆件由两个等截面杆件○ 2所组成，试写出三个结点 1、2、3 的结 点轴向力 F 1，F 2，F 3 与结点轴向位移 u 1 , u 2 , u 3 之间的整体刚度矩阵 [K]。 7. 在上题的阶梯形杆件中，设结点 3 为固定端，结点 1 作用轴向载荷 F 1 =P ， 求各结点的轴向位移和各杆的轴力。
8. 下图所示为平面桁架中的任一单元，x, y 为局部坐标系，x，y 为总体坐标系，x 轴与x 轴的夹角为。 （1）求在局部坐标系中的单元刚度矩阵[ k ] (e) （2）求单元的坐标转换矩阵[T]； （3）求在总体坐标系中的单元刚度矩阵[k ] (e) 9. ．如图所示一个直角三角形桁架，已 E 3 10 7 N / cm 2 ，两个直角边长度 知 l 100cm ，各杆截面面积 A 10cm2 ，求整体刚度矩阵[K]。
2016-2017学年西工大附中七年级（上）语文期末试卷 (测试时间：120分钟满分：120分) 一．积累与运用（共6小题，计19分） 1．下列词语中加点的字，读音全都正确的一项是（）（2分） A．匿．笑（nì）诀．别（jué）哺．乳（pǔ）孤苦伶仃．（dīng） B．着．落（zháo）胆怯．（qiè）庇．护（bì）小心翼翼．（yì） C．虐．待（nuè）狭隘 ．．（ài）惩．戒（chéng）截．然不同（jié） D．莅．临（lì）坍．塌（tān）荫．蔽（yīn）畏罪潜．逃（qián） 【答案】B 【解析】A项：哺（bǔ）乳，注意“哺”只有“bǔ”一个读音，“周公吐哺，天下归心” C项：虐（nüè）待，注意是üe不是ue，答题需细心。 D项：荫（yìn）蔽，现在统读yìn。 2．下列词语书写完全正确的一项是（）（2分） A．纯粹殉职翻来复去咄咄逼人 B．慷慨飘渺人迹罕至人声鼎沸 C．蜷伏帐蓬众目睽睽煞有介事 D．炫耀晕眩废寝忘食害人听闻 【答案】B 【解析】A项：翻来覆去，多次做某事，也指来会翻身。覆，重复的意思。 C项：帐篷，用来遮风挡雨的设备，多用用篾（miè）席或布制成。篾席，桃枝竹所编，所以为竹字头。蓬，草本植物，飞蓬，叶似柳叶。 D项：骇人听闻，使人听了非常吃惊、害怕（多指社会上发生的凶残的事情）。骇：震惊。 3．下列句子没有语病的一项是（）（2分） A．能否营造人人敬业奉献的浓厚氛围，关键是提升公民的道德修养。 B．通过老师的教导，使他认识到自己的错误。 C．只有走好人生的每一步，我们才能真正拥有灿烂的明天。 D．为防止水灾之后无疫情，医务人员日夜巡查，吃住都在堤岸上。 【答案】C
2016年普通高等学校招生全国统一考试西工大附中第六次适应性训练 数学（理） 第Ⅰ卷（选择题 共60分） 一．选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求（本大题共12小题，每小题5分，共60分） 1．设复数z 满足11z i z +=-，则z =（ ） A ．1 B ． C D ．2 2．我国古代数学名著《数书九章》有“米谷粒分”题：粮仓开仓收粮，有人送来米1534石，验得米内夹谷，抽样取米一把，数得254粒内夹谷28粒，则这批米内夹谷约为（ ） A ．134石 B ．169石 C ．338石 D ．1365石 3．设x R ∈ ，则“21x -< ”是“220x x +-> ”的（ ） A ．充分而不必要条件 B ．必要而不充分条件 C ．充要条件 D ．既不充分也不必要条件 4. 已知圆C ：22230x y x ++-=，直线l ：20()x ay a a R ++-=∈，则（ ） A ．l 与C 相离 B ．l 与C 相切 C ．l 与C 相交 D ．以上三个选项均有可能 5．一个正方体被一个平面截去一部分后，剩余部分的三视图如右图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为（ ） A ．81 B.71 C.61 D.5 1 6．已知三棱锥S ABC -的所有顶点都在球O 的球面上，ABC ?是边长为1的正三角形，SC 为球O 的直径，且2SC =，则此三棱锥的体积为（ ） A ． 6 B ． 6 C ． 3 D ． 2 7．ABC ?的三内角,,A B C 所对边长分别是c b a ,,，若sin sin sin B A c C a b -+=+，则 角B 的大小为（ ） A ．6π B ．65π C ．3π D ．3 2π 8．某企业生产甲乙两种产品均需用A ，B 两种原料，已知生产1吨每种产品需原料及每天原料的可用限额如表所示，如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元，则该企业每天可获得最大利润为（ ） A ．12 9
1.针对下图所示的3个三角形元,写出用完整多项式描述的位移模式表达式。 ２.如下图所示,求下列情况的带宽: a)4结点四边形元; b)2结点线性杆元。 ３、对上题图诸结点制定一种结点编号的方法,使所得带宽更小。图左下角的四边形在两种不同编号方式下,单元的带宽分别就是多大? 4、下图所示,若单元就是2结点线性杆单元,勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统的带宽就是多大?按一右一左重新编号(即6变成3等)后,重复以上运算。
５. 设杆件1-2受轴向力作用,截面积为Ａ,长度为Ｌ,弹性模量为Ｅ,试写出杆端力Ｆ１,F 2与杆端位移21,u u 之间的关系式,并求出杆件的单元刚度矩阵)(][e k 6、设阶梯形杆件由两个等截面杆件＼o ＼a ｃ(○,1)与错误!所组成,试写出三个结点1、2、3的结点轴向力F 1,F 2,Ｆ3与结点轴向位移321,,u u u 之间的整体刚度矩阵［K]。 7. 在上题的阶梯形杆件中,设结点3为固定端,结点1作用轴向载荷F 1=Ｐ,求各结点的轴向位移与各杆的轴力。 8、 下图所示为平面桁架中的任一单元,y x ,为局部坐标系,ｘ,y 为总体坐标系,x 轴与x 轴的夹角为 。 (1) 求在局部坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k (2) 求单元的坐标转换矩阵 ［T]; (３) 求在总体坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k
９.如图所示一个直角三角形桁架,已知27/103cm N E ?=,两个直角边长度cm l 100=,各杆截面面积210cm A =,求整体刚度矩阵［K ］ 。 10. 设上题中的桁架的支承情况与载荷情况如下图所示,按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。
精品文档 1.为什么Nicalon sic 纤维使用温度低于1100℃？怎样提高使用温度？ 从热力学上讲，C-SIO 2界面在1000℃时界面气相CO 压力可能很高，相应的O 2浓度也较高。只有O 2扩散使界面上O 2浓度达到较高水平时，才能反应生成CO 。但是温度较低时扩散较慢，因此C-SiO 2仍然在1000℃左右共存。 当温度升到1100℃，1200℃时，CO 的压力将会更高，此时O 2的浓度也较高，而扩散速度却加快。因而，SiC 的氧化速度加快，导致Nicalon 纤维在1100℃，1200℃时性能下降很快。 要提高Nicalon 纤维的使用温度，需降低Nicalon 纤维的游离C 和O 的含量，以防止游离C 继续与界面O 反应。 2.复合材料的界面应力是怎样产生的？对复合材料的性能有何影响？ 复合材料的界面应力主要是由于从制备温度冷却到室温的温度变化△T 或是使用过程中的温度变化△T 使得复合材料中纤维和基体CTE （coefficient of thermal expansion 热膨胀系数？）不同而导致系统在界面强结合的情况下界面应力与△T 有着对应关系；在界面弱结合的情况下，由于滑移摩擦引起界面应力。 除了热物理不相容外，还有制备过程也能产生很大甚至更大的界面应力。如：PMC 的固化收缩，MMC 的金属凝固收缩，CMC 的凝固收缩等。 △CTE 限制界面应力将导致基体开裂，留下很多裂纹，裂纹严重时将使复合材料解体，使复合材料制备失败，或是使其性能严重下降，△CTE 不大时，弹塑性作用，不会出现裂纹。而对于CMC ，即使不会出现明显的裂纹，基体也已经出现了微裂纹。这些微裂纹对复合材料的性能不会有很的影响，相反，这些微裂纹对CMC 复合材料的增韧有帮助，因为微裂纹在裂纹扩展过程中将会再主裂纹上形成很多与裂纹而消耗能量，从而达到增韧的目的。 3．金属基复合材料界面控制的一般原则是什么？ 金属基复合材料要求强结合，此时能提高强度但不会发生脆性破坏。均存在界 面化学反应趋势，温度足够高时将发生界面化学反应，一定的界面化学反应能增加界面的结合强度，对增强有利。过量的界面化学反应能增加界面的脆性倾向对增韧不利。因此，MMC 的界面化学反应是所希望的，但是应该控制适度。 具体原则有： 纤维表面涂层处理：改善润湿性，提高界面的结合强度，并防止不利的界面反应。 基体改性：改变合金的成分，使活性元素的偏聚在f/m 界面上降低界面能，提高润湿性。 控制界面层：必须考虑界面层的厚薄，以及在室温下熔体对纤维及纤维表面层的溶解侵蚀。纤维及其表面层金属熔体中均具有一定的溶解度。因而，溶解和侵蚀是不可避免的。 4.为什么玻璃陶瓷/Nicalon 复合材料不需要制备界面层？ 氧化物玻璃基体很容易与Nicalon SiC 纤维反应：SiC+O 2=SiO 2+C 这一反应可以被利用来制备界面层。 氧化物玻璃基体与Nicalon SiC 纤维还可能发生其它氧化反应，但由于需要气相产物扩散离开界面，因为其他热力学趋向很大，但反应驱动力相对较小。因上述反应生成的SiO 2 在SiO 2基玻璃中很容易溶入玻璃基体。如果使用的玻璃基体不发生饱和分相的话，反应的结果将在界面上生成C 界面层或纤维的表面层，因而不需要预先制备界面层，这就是玻璃陶瓷的最大优点。 5．复合材料有哪三个组元组成，作用分别是什么？ 复合材料是由：基体，增强体，界面。 基体：是复合材料中的连续相，可以将增强体粘结成整体，并赋予复合材料一 定形状。有传递外界作用力，保护增强体免受外界环境侵蚀的作用。 增强体：主要是承载，一般承受90%以上的载荷，起着增大强度，改善复合材 料性能的作用。 界面：1.传递作用：载荷施加在基体上，只有通过界面才能传递到增强体上， 发挥纤维的承载能力，所以界面是传递载荷的桥梁。 2.阻断作用：结合适当的界面有阻止裂纹扩展，中断材料破坏，减缓应力集中的作用。 3.保护作用：界面相可以保护增强体免受环境的腐蚀，防止基体与增强体 之间的化学反应，起到保护增强体的作用。 6. 请说明临界纤维长度的物理意义？ 能够达到最大纤维应力，即极限强度σfu 的最小纤维长度，称为临界长度Lc ，临界纤维长度是载荷传递长度的最大值。 L 2005年西北工业大学硕士研究生入学 试题参考答案 一、简答题（每题8 分，共40 分） 1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 答：热力学条件ΔG < 0 结构条件：r > r* 能量条件：A > ΔG max 成分条件 2. 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？ 答：同素异晶转变是相变过程，该过程的某一热力学量的倒数出现不连续；再结晶转变只是晶粒的重新形成，不是相变过程。 3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？ 答：位错的交割属于位错与位错之间的交互作用，其结果是在对方位错线上产生一个大小和方向等于其柏氏矢量的弯折，此弯折即被称为扭折或割阶。扭折是指交割后产生的弯折在原滑移面上，对位错的运动不产生影响，容易消失；割阶是不在原滑移面上的弯折，对位错的滑移有影响。 4. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ 答：置换机制：包括空位机制和直接换位与环形换位机制，其中空位机制是主要机制，直接换位与环形换位机制需要的激活能很高，只有在高温时才能出现。 间隙机制：包括间隙机制和填隙机制，其中间隙机制是主要机制。 影响扩散的主要因素有：温度（温度约高，扩散速度约快）；晶体结构与类型（包括致密度、固溶度、各向异性等）；晶体缺陷；化学成分（包括浓度、第三组元等） 5. 请简述回复的机制及其驱动力。 答：低温机制：空位的消失 中温机制：对应位错的滑移（重排、消失） 高温机制：对应多边化（位错的滑移＋攀移） 驱动力：冷变形过程中的存储能（主要是点阵畸变能） 二、计算、作图题：（共60 分，每小题12 分） 1. 在面心立方晶体中，分别画出、和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若外力方向为[001] ，请问哪些滑移系可以开动？ 2. 请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。 （ 1 ） 几何条件： ，满足几何条件 能量条件： 满足能量条件，反应可以进行。2005西北工业大学研究生入学考试材料科学基础 及答案
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