2020年硕士研究生入学考试初试科目大纲
铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面
分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，
第三章 1. 试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。 2. 如果纯镍凝固时的最大过冷度与其熔点（tm＝1453℃）的比值为0.18，试求其凝固驱动力。（ΔH＝-18075J/mol） 3. 已知Cu的熔点tm＝1083℃，熔化潜热Lm＝1.88×103J/cm3，比表面能σ＝1.44×105 J/cm3。（1）试计算Cu在853℃均匀形核时的临界晶核半径。（2）已知Cu的相对原子质量为63.5，密度为8.9g/cm3,求临界晶核中的原子数。 4. 试推导杰克逊（K.A.Jackson）方程 5. 铸件组织有何特点？ 6. 液体金属凝固时都需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热，为什么？ 7. 已知完全结晶的聚乙烯（PE）其密度为1.01g/cm3,低密度乙烯（LDPE）为0.92 g/cm3，而高密度乙烯（HDPE）为0.96 g/cm3，试计算在LDPE及HDPE中“资自由空间”的大小。8欲获得金属玻璃，为什么一般选用液相线很陡从而有较低共晶温度的二元系？9. 比较说明过冷度、临界过冷度、动态过冷度等概念的区别。 10. 分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。 11. 什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？ 12. 简述纯金属晶体长大的机制。13. 试分析单晶体形成的基本条件。 14. 指出下列概念的错误之处，并改正。(1) 所谓过冷度，是指结晶时，在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差；而动态过冷度是指结晶过程中，实际液相的温度与熔点之差。(2) 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减少，因此是一个自发过程。(3) 在任何温度下，液体金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。
中南大学专业硕士“高等工程数学”考试试卷（开卷） 考试日期：2014年 月 日 时间100分钟 注：解答全部写在答题纸上 一、填空题(本题24分，每小题3分) （1）如果71 12232 61,3531133 4 4Ax b A ??-????? ? ==-??????-???? ， A ∞= ，利用Gauss-Seidel 迭代法求解此方程组是否收敛 ； （2）利用迭代法求解非线性方程2()30x f x x e =+=的根，取初值00.5x =-。给出一个根的存在 区间 ，在该区间上收敛的迭代函数为 ； （3）在一元线性回归模型中，试写出三个影响预测精度的主要因素 ； （4）已知)(x f y =通过点(,),0,1,2, ,i i x y i n =，则)(x f 的三次样条插值函数)(x S 在每个小区间 ],[1i i x x -上是次数不超过 次的多项式函数，在整个区间上二阶导函数连续且满足插值条件； （5）已知)(x f y =通过点(,),0,1,2,,i i x y i n =，则其Lagrange 插值基函数=)(3x l ； （6）总体1210~(3,4),(,, ,)X N X X X 为样本，X 是样本均值，则~X .， （7）算法2 121212),(x x x x x f y +==，已知1x 和2x 的绝对误差分别为)(1x ε和)(2x ε，则 =)(y ε ； （8）已知)(x f y =通过点3,2,1,0),,(=i y x i i ，则其Lagrange 插值基函数=)(1x l 。 二、（本题12分）已知)(x f y =的函数值如下 选用适当的方法求三次插值多项式，以计算)5.0(-f 的近似值，给出相应的误差估计。 三、（本题16分）已知某工厂计划生产I ，II ，III 三种产品，各产品需要在A ，B ，C 设备上加工，有关数据见下表。
《基础工程》试卷A 一、单选题（每题2分，共计10分） 1. 一般认为：埋深不超过（）m的称为浅基础。 A、4 B、6 C、5 D、3 2. 对采用筏基和箱基的高层建筑实测结果表明，与简化法的计算值相比，上部结构的实测内力一般( )计算值。 A.大于 B.等于 C.小于 D.小于等于 3. 高层建筑筏基的砼强度等级不应低于（），多层建筑墙下筏基可采用（）。 A.C30，C15 B.C25，C20 C.C30，C20 D.C40，C25 4. 单桩静载荷试验在桩身强度达到设计强度的前提下，对于砂类土不应少于( )天。 A.15 B.7 C.10 D.14 5. 《铁桥地基规范》规定：一般情况下，钻孔灌注桩的摩擦桩中心间距不得小于( )倍成孔直径。 A.2 B.2.5 C.3 D.1.5 二、多选题（每题3分，共计30分） 1、岩土工程勘察工作包含（） A.选址勘察 B.初勘 C.祥勘 D.普勘 2、地基基础常规设计满足下列条件时可认为是可行的（） A.沉降较小 B.沉降均匀 C.基础挠度大 D.基础刚度大 3、防止不均匀沉降损害的建筑措施（） A.设计楼型简单 B.合理布置墙体C．设置沉降缝 D.调整设计标高 4、有关文克尔地基模型下面表述正确的是（） A.地基表面某点的沉降与其他点处的压力无关 B.对柔性基础其基底反力呈非线性变化 C.对刚性基础其基底反力呈线性变化 D.对柔性基础其基底反力呈线性变化 5、箱形基础的特点( ) A.刚度大 B.稳定性好 C.降低沉降 D.充分利用空间 6、按土对桩的支承性状分类可分为（） A.木桩 B.钢桩 C.摩擦桩 D.端承桩
7、负摩阻力产生的条件有（） A.桩基础穿越了欠固结土 B.桩侧大面积地面堆载 C.地下水位全面下降 D.有较厚的松散填土 8、如下结构物可用沉井施工的有（） A.取水结构物 B.地下工程C．重型结构物基础 D.房屋纠倾工作井 9、地下连续墙的缺点是（） A.施工工序多 B.施工质量要求高 C.不能穿越软土层 D.施工技术要求高 10、膨胀土的工程特性是( ) A. 强度提高性 B.崩解性 C.少裂隙性 D. 胀缩性 三、判断题（每题2分，共计10分） 1、按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。（） 2、明挖扩大基础属于一种深基础形式。（） 3、地基土性质变化大，压缩性不均匀时可采用柱下条形基础。（） 4、筏型基础的筏板可作为防渗底板使用。（） 5、同一结构单元内，箱形基础的埋深可以不同。（） 四、名词解释（每题5分，共计20分） 1、地基 2、疏桩基础 3、沉井 4、正常使用极限状态
习题：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 3-2 略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解：位错主要有两种：刃型位错和螺型位错。刃型位错特点：滑移方向与位错线垂直，符号⊥，有多余半片原子面。螺型位错特点：滑移方向与位错线平行，与位错线垂直的面不是平面，呈螺施状，称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点？为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料？ 解：非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关；可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体；缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出；非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩（n型）半导体，正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩（p型）半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 解：影响形成置换型固溶体影响因素：（1）离子尺寸：15%规律：1.（R1-R2）/R1>15%不连续。 2.<15%连续。 3.>40%不能形成固熔体。（2）离子价：电价相同，形成连续固熔体。（ 3）晶体结构因素：基质，杂质结构相同，形成连续固熔体。（4）场强因素。（5）电负性：差值小，形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素：（1）杂质质点大小：即添加的原子愈小，易形成固溶体，反之亦然。（2）晶体（基质）结构：离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。（3）电价因素：外来杂质原子进人间隙时，必然引起晶体结构中电价的不平衡，这时可以通过生成空位，产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解：影响有：（1）稳定晶格，阻止某些晶型转变的发生；（2）活化晶格，形成固溶体后，晶格结构有一定畸变，处于高能量的活化状态，有利于进行化学反应；（3）固溶强化，溶质原子的溶入，使固溶体的强度、硬度升高；（4）形成固溶体后对材料物理性质的影响：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元，而塑性则较低， 3-6说明下列符号的含义：V Na，V Na'，V Cl˙，（V Na'V Cl˙），Ca K˙，Ca Ca，Ca i˙˙解：钠原子空位；钠离子空位，带一个单位负电荷；氯离子空位，带一个单位正电荷；最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心；Ca2+占据K.位置，带一个单位正电荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+处于晶格间隙位置。 3-7写出下列缺陷反应式：（l）NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体；（2）CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶体；（3）NaCl形成肖特基缺陷；（4）Agl形成弗伦克尔缺陷（Ag+进入间隙）。
中南大学中南大学 20020020088年硕士硕士研究生入学考试试研究生入学考试试研究生入学考试试题题44850 44850 考试科目代码及名称：950工程经济学 注意：1、所有答案（含选择题、填空题、判断题、作图题等）一律在专用答题纸上，写在题纸上或其他地 方一律给分。 2、作图题可以在原题图上作答，然后将“图”撕下来贴在答题纸上相应位置。 3、考试时限：3小时；总分：150分。 考生编号（考生填写） 一、简答题（每小题10分，共50分） 1、什么是现值？什么是净现值？如何使用净现值评价建设项目？ 2、公共项目和一般工业项目有何不同？ 3、固定资产折旧的方法有哪些？这些方法各有何特点？ 4、什么是不确定性分析？包括哪些基本内容？ 5、设备的寿命有哪几种？简述这些寿命的定义。 二、分析论述题（30分） 试论述债务资金占全部资金的比例对项目投资效果的影响 三、计算题（共70分） 1、某公司考虑在三个不同部门追加投资，这三个部门提出的方案于下表。各方案的有效期为10年，折现率i=10%。若投资额分别为50 000和70 000，每个部门最多只能批准一个方案，求投资分配方案。（20分） 部门 方案 投资 年收益 A A1 30 000 9 700 A2 40 000 10 800 A3 50 000 13 240 B B1 10 000 4 630 B2 20 000 5 470 B3 30 000 7 170 B4 40 000 8 600 C C1 20 000 5 000 C2 30 000 8 400
2、某项目的现金流量如表，估计投资额有可能在+20%~-10%的范围内波动，产品价格 =10%，试进行敏感性分+10%~-15%的范围内变动，变动成本有可能在±15%的范围内波动。i c 析。单位：万元。（20分） 年末投资销售收入固定成本变动成本销售税金固定资产残值净现金流量 0 15 000 -15 000 1 0 2~10 22 000 3 200 12 000 2 200 4 600 11 22 000 3 200 12 000 2 220 2 000 6 600 3、某工程的分部工程目前成本组成以及功能得分如下表，如果工程总成本要求控制在 2 200万元，试选择降低成本的重点分布工程，分配成本降低额。（15分） 分部工程基础墙体框架楼地面装饰门窗其他 代号 A B C D E F G 费用（万元）500 380 650 140 510 280 125 功能得分 4 3 5 1 4 2 1 4、某设备购置费35 000元，任何时候均无残值，第一年年度运行费用5 500元，以后每年递增1 500元，折现率为12%，求该设备的经济寿命。（15分）
中南大学土木专业基础工程试题
《基础工程》试卷A 一、单选题（每题2分，共计10分） 1. 一般认为：埋深不超过（）m的称为浅基础。 A、4 B、6 C、5 D、3 2. 对采用筏基和箱基的高层建筑实测结果表明，与简化法的计算值相比，上部结构的实测内力一般( )计算值。 A.大于 B.等于 C.小于 D.小于等于 3. 高层建筑筏基的砼强度等级不应低于（），多层建筑墙下筏基可采用（）。 A.C30，C15 B.C25，C20 C.C30，C20 D.C40，C25 4. 单桩静载荷试验在桩身强度达到设计强度的前提下，对于砂类土不应少于( )天。 A.15 B.7 C.10 D.14 5. 《铁桥地基规范》规定：一般情况下，钻孔灌注桩的摩擦桩中心间距不得小于( )倍成孔直径。 A.2 B.2.5 C.3 D.1.5 二、多选题（每题3分，共计30分） 1、岩土工程勘察工作包含（） A.选址勘察 B.初勘 C.祥勘 D.普勘 2、地基基础常规设计满足下列条件时可认为是可行的（） A.沉降较小 B.沉降均匀 C.基础挠度大 D.基础刚度大 3、防止不均匀沉降损害的建筑措施（） A.设计楼型简单 B.合理布置墙体C．设置沉降缝 D.调整设计标高 4、有关文克尔地基模型下面表述正确的是（） A.地基表面某点的沉降与其他点处的压力无关 B.对柔性基础其基底反力呈非线性变化 C.对刚性基础其基底反力呈线性变化 D.对柔性基础其基底反力呈线性变化 5、箱形基础的特点( ) A.刚度大 B.稳定性好 C.降低沉降 D.充分利用空间
6、按土对桩的支承性状分类可分为（） A.木桩 B.钢桩 C.摩擦桩 D.端承桩 7、负摩阻力产生的条件有（） A.桩基础穿越了欠固结土 B.桩侧大面积地面堆载 C.地下水位全面下降 D.有较厚的松散填土 8、如下结构物可用沉井施工的有（） A.取水结构物 B.地下工程C．重型结构物基础 D.房屋纠倾工作井 9、地下连续墙的缺点是（） A.施工工序多 B.施工质量要求高 C.不能穿越软土层 D.施工技术要求高 10、膨胀土的工程特性是( ) A. 强度提高性 B.崩解性 C.少裂隙性 D. 胀缩性 三、判断题（每题2分，共计10分） 1、按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。（） 2、明挖扩大基础属于一种深基础形式。（） 3、地基土性质变化大，压缩性不均匀时可采用柱下条形基础。（） 4、筏型基础的筏板可作为防渗底板使用。（） 5、同一结构单元内，箱形基础的埋深可以不同。（） 四、名词解释（每题5分，共计20分） 1、地基 2、疏桩基础 3、沉井
第六章空位与位错 一、名词解释 空位平衡浓度：金属晶体中，空位是热力学稳定的晶体缺陷，在一定的空位下对应一定的空位浓度，通常用金属晶体中空位总数与结点总数的比值来表示。 位错：晶体中的一种原子排列不规则的缺陷，它在某一个方向上的尺寸很大，另两个方向上尺寸很小。 柏氏回路：确定柏氏族矢量的过程中围绕位错线作的一个闭合回路，回路的每一步均移动一个原子间距，使起点与终点重合。 P-N力：周期点阵中移动单个位错时，克服位错移动阻力所需的临界切应力 扩展位错：两个不全位错之间夹有层错的位错组态 堆垛层错：密排晶体结构中整层密排面上原子发生滑移错排而形成的一种晶体缺陷。 弗兰克-瑞德位错源：两个结点被钉扎的位错线段在外力的作用下不断弯曲弓出后，互相邻近的位错线抵消后产生新位错，原被钉扎错位线段恢复到原状，不断重复产生新位错的，这个不断产生新位错、被钉扎的位错线即为弗兰克-瑞德位错源。 Orowan机制：合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形，位错绕过粒子，在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的机制。 科垂尔气团：围绕刃型位错形成的溶质原子聚集物，通常阻碍位错运动，产生固溶强化效果。 铃木气团：溶质原子在层错区偏聚，由于形成化学交互作用使金属强度升高。 面角位错：在fcc晶体中形成于两个{111}面的夹角上，由三个不全位错和两个层错构成的不能运动的位错组态。 多边形化：连续弯曲的单晶体中由于在加热中通过位错的滑移和攀移运动，形成规律的位错壁，成为小角度倾斜晶界，单晶体因而变成多边形的过程。 第七章金属塑性变形 一名词 固溶强化：固溶体中的溶质原子溶入基体金属后使合金变形抗力提高，应力－应变曲线升高，塑性下降的现象； 应变时效：具有屈服现象的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况； 孪生：金属塑性变形的重要方式。晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面（孪晶面）和一定的晶向（孪生方向）相对于另外一部分晶体作均匀的切变，使相邻两部分的晶体取向不同，以孪晶面为对称面形成镜像对称，孪晶面的两边的晶体部分称为孪晶。形成孪晶的过程称为孪生；
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案 土力学及基础工程 一、单选题: 1.甲、乙两粘性土的塑性指数不同, 则可判定下列指标中, 甲、乙两土有差异的指标是( ) A. 含水量 B. 细粒土含量 C. 土粒重量 D. 孔隙率 2.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常见的指标是( ) A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度 3.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓, 表示该试样土的压缩性( ) A. 愈大 B. 愈小 C. 愈均匀 D. 愈不均匀 4.土中某点处于极限平衡状态时, 剪切破坏面与大主应力作用 方向所成的角度是( ) A. 45°+?/2 B. 45°-?/2 C. 45°
D. 45°+ 5.在地基变形验算时, 对烟囱、水塔等高耸结构, 控制的变形 特征主要是( ) A. 沉降量 B. 沉降差 C. 局部倾斜 D. 倾斜 6.渗流的渗透力也称动水力,其数值( ) A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正比. 7.土样的含水量试验的烘烤温度为( ) A. 80～90度 B. 90～95度 C. 105度 D. 100度左右 8.衡量土的粒径级配是否良好, 常见( ) 指标判定。 A. 不均匀系数 B. 含水量 C. 标贯击数 D. 内摩擦角 9.土的结构性强弱可用( ) 反映。 A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 10.柔性基础的上部荷载为梯形分布时, 基底接触压力分布呈现
( ) A. 均匀分布 B. 马鞍形分布 C. 钟形分布 D. 梯形分布 11.作用于矩形基础的基础的基底压力相同, 埋深相同, 土质相 同的两个基础, 若它们的长宽比相同, 则基础尺寸小的沉降( ) 基础尺寸大的沉降。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 可能大于也可能小于 12.朗金土压力理论假定挡土墙墙背光滑无摩擦, 造成主动土压力计算值( ) A. 偏大 B. 偏小 C. 无偏差 D. 偏大或偏小均可能 13.土中的水, ( )能够传递静水压力。 A. 强结合水 B. 弱结合水 C. 重力水 D. 以上都不对 14.土体具有压缩性的主要原因是( ) A. 主要是由土颗粒的压缩引起的 B. 主要是由孔隙的减少引起的 C. 主要是因为水被压缩引起的 D. 土体本身压缩
3-3.有两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的w Ni=90%，另一个铸件的w Ni=50%，铸后自然冷却。问凝固后哪一个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施。 答： 合金在凝固过程中的偏析与溶质原子的再分配系数有关，再分配系数为k0=Cα/C L。对一给定的合金系，溶质原子再分配系数与合金的成分和原子扩散能力有关。根据Cu-Ni合金相图，在一定成分下凝固，合金溶质原子再分配系数与相图固、液相线之间的水平距成正比。当w Ni=50% 时，液相线与固相线之间的水平距离更大，固相与液相成分差异越大；同时其凝固结晶温度比w Ni=90%的结晶温度低，原子扩散能力降低，所以比偏析越严重。 一般采用在低于固相线100~200℃的温度下，长时间保温的均匀化退火来消除偏析。 3-6.铋（熔点为271.5℃）和锑（熔点为630.7℃）在液态和固态时均能彼此无限互溶，w Bi=50%的合金在520℃时开始凝固出成分为w Sb=87%的固相。w Bi=80%的合金在400℃时开始凝固出成分为w Sb=64%的固相。根据上述条件，要求： 1)绘出Bi-Sb相图，并标出各线和各相区的名称； 2）从相图上确定w Sb=40%合金的开始结晶终了温度，并求出它在400℃时的平衡相成分及其含量。
解：1 ）相图如图所示； 2）从相图读出结晶开始温度和结晶终了温度分别为495℃（左右），350℃（左右） 固、液相成分w Sb(L) =20%, w Sb(S)=64% 固、液相含量： %5.54%10020-6440-64=?=L ω %5.45%100)1(=?-=L S ωω 3-7.根据下列实验数据绘出概略的二元共晶相图：組元A 的熔点为1000℃，組元B 的熔点为700℃；w B =25%的合金在500℃结晶完毕，并由73-1/3%的先共晶α相与26-2/3%的(α+β)共晶体所组成；w B =50%的合金在500℃结晶完毕后，则由40%的先共晶α相与60%的(α+β)共晶体组成，而此合金中的α相总量为50%。 解：由题意由（α+β）共晶含量得 01.03226--25.0?=+）（）（）（αβααωωωB B B 6.0--5.0=+）（）（）（αβααωωωB B B
中南大学工程硕士“高等工程数学”考试试卷（开卷） 考试日期：2013年 月 日 时间110分钟 注：解答全部写在答题纸上 一、填空题(本题24分，每小题3分) 1. 对矩阵 A 进行Doolittle 分解的条件是 ； 2．设总体2212~(,),~(,)X N Y N θσθσ，从总体分别独立抽取容量为,m n 的简单随机样本 12(,,,)m X X X ，12(,,,)n Y Y Y 。记2,X X S 为样本12(,,,)m X X X 的样本均值与方差，2,Y Y S 为 样本12(,,,)n Y Y Y 的样本均值与方差，则12θθ-的95%的置信区间为 ； 3．如果2 113342 53,5351154 6 4Ax b A ??????? ? ==?????????? ，矩阵A ∞= ， 利用Jacobi 和 Gauss-Seidel 迭代法求解此方程组的敛散性情况是 ； 4．在进行二元方差分析时，当两个因子之间存在交互作用时，需要进行重复试验，假设两个因子都取3水平，各种组合时试验的重复次数均为4，则体现两因子的交互作用的平方和的自由度是 ； 5．函数22 1212(,)y f x x x x ==，已知1x 和2x 的绝对误差限分别为1()0.1x ε≤和2()0.2x ε≤，则函数 值的绝对误差限为： ； 6．线性规划123123123123min 32..2363260,0,x x x s t x x x x x x x x x +-? ?++≥??-+≤? ?≤≥-∞≤≤∞ ? 的标准形式是 ； 7．方程()sin(1)2 x f x x =+- 与()x x ?== 等价，由于迭代函数()x ?满足： ，可用迭代法求方程()0f x =的唯一正根* x 的近似值； 8. 设011n n a x x x x b -=<< <<=为区间[,]a b 的n 等分点，n T 和2n T 为定积分()b a f x dx ?复合梯 形公式，利用Romberg 思想写出复化Simpson 求积计算式 n S = 。 二、（本题14分）某工厂生产A 、B 两种产品，需利用甲、乙两种资源。已知生产产品A 一件 需消耗资源甲、乙分别为3吨、4吨，生产产品B 一件需消耗资源甲、乙分别为4吨、3吨。A 、B 产品每件产值分别为1、2万元。工厂现有甲、乙资源量分别为120、120吨。 （1） 建立工厂安排生产使总产值最大数学模型。 （2） 列出并利用单纯形法求工厂的最优生产方案。
(一) 单选题 1. 新奥法施工时初期支护与围岩之间的压力属于( )。 (A) 松动压力 (B) 形变压力 (C) 膨胀压力 (D) 冲击压力 参考答案： (B) 2. 围岩抗力属于( )。 (A) 主动荷载(B) 被动荷载(C) 附加荷载(D) 偶然荷载 参考答案： (B)
3. 隧道二次衬砌的施工，应在( )进行。 (A) 围岩和初期变形基本稳定后 (B) 喷射砼达到龄期后 (C) 围岩和锚杆支护施工后马上 (D) 喷射砼达到设计强度后 参考答案： (A) 4. 隧道在软卧层地段施工时，为防止塌方，在可能塌方的不良地段采取( )排水，短开挖、弱爆破、快衬砌等措施。 (A) 不(B) 先(C) 后(D) 要 参考答案： (A) 5. 洞室开挖后围岩中应力重分布，形成( )。 (A) 一次应力场 (B) 二次应力场 (C) 三次应力场
参考答案： (B) 6. 在IV～VI级围岩条件下，全断面开挖法适用于( )。 (A) 3车道隧道 (B) 2车道隧道 (C) 2车道隧道的停车带 (D) 跨度大于20m的隧道 参考答案： (B) 7. 特征曲线法属于( )。 (A) 结构力学方法(B) 岩体力学方法(C) 经验方法 参考答案： (B)
8. 选择施工方法应根据( )。 (A) 隧道长度 (B) 工期要求 (C) 地质条件 (D) 安全生产 参考答案： (C) 9. 量测围岩与支护结构之间的接触应力可采用( )。 (A) 压力盒 (B) 钢筋计 (C) 位移计 (D) 收敛仪 参考答案： (A) 10. 围岩松动压力形成的主要原因是( )。
中南大学网络教育课程考试 《隧道工程》试题(本试题页不上交．．．．．．． ) 注意事项： 1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写，必须字迹工整，以便老师批阅； 2.6月2日18：00之前交学习中心； 3.下载《标准答卷模版》。 试题一：柳州市桐油山连拱隧道，施工至 K2 + 312～K2 + 332 地段，遇到一大型溶槽（图1），沿隧道纵向宽约 20 m ，呈北东～南西方向斜交隧道轴线。溶槽段隧道埋深约 20 m ，属浅埋地段，在地表有 1.5 m 左右的人工回填渣，其下为粘土夹碎石，碎石含量为 20%～40%，粘土结构细腻，软～可塑状，属明显的溶槽充填物质，且充填密实，承载力为 150～180 KPa ，钻探至隧底以下20m 仍未见底，确定隧道通过溶槽的具体工程措施（说明选定方案的理由，）。（25分） 图1 试题二：长沙天际岭隧道单洞开挖跨度达17m 以上（图2），隧道位于长沙市植物园下面，围岩软弱（Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩），隧道最大埋深仅40m ，为保护地表的珍稀树种，要求严格控制地表沉降，确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施（说明选定方案的理由，画出纵横向施工工序图）。（25分） 图 2 隧 道中线
试题三：岳阳市金鹗隧道进口段设计为半明半暗结构形式（图3），围岩条件为Ⅴ级，确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施（说明选定方案的理由，画出纵横向施工工序图）。（25分） 图3 试题四：某隧道由于岩层节理发育明显，在隧道施工过程中出现坍方事故，具体如图4所示，坍方高度约18m，确定其具体处理方法。（说明选定方案的理由）。（25分） 图4
中南大学网络教育课程考试 《隧道工程》答卷 本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名：______________学号：____________________专业：__________________学习中心：_________________ 第一题答案： 一、穿越溶槽方式主要有堵填或架梁跨越等。 桐油山隧道溶槽范围大，基底换填不切实际，注浆加固溶槽充填物的技术要求高，不易保证客观效果。经过慎密的研究，决定采用架梁跨越方式穿过。这种方式能确保隧道结构不会出现由于基底承载强度的弱化而发生沿线路纵向或横向的开裂，为保证良好的隧道质量创造了条件。 1、弹性地基梁设计 为使隧道安全通过，在左、右边墙及中墙基溶槽底各设一根纵向钢筋混凝土梁(简称地基梁)跨越。梁长 30 m ，梁高 1 m 。为了分散墙底压力，设计边墙地基梁宽 1.3 m ，中墙地基梁宽 2.7 m ，各超出墙底宽度 15～35 cm，梁的纵向两端各留5 m 置于基岩( Ⅲ类围岩)上，梁中段置于溶槽充填物上。 2、穿越溶槽施工工序 弹性地基梁设计[1]双跨隧道一般不宜两洞同时施工，以避免在同一断面上出现大跨度而影响围岩的稳定。该隧道段位于不良地层中，需要穿越溶槽，更应谨慎行事，任何一道工序的错乱都有可能导致严重的后果。因此，施工方案总的思路是首先开挖一侧隧道(单跨)，将衬砌完成后再进行另一侧隧道的施工。 3、主要支护形式 为稳定围岩(特别是溶槽粘土充填物)，设置了超前注浆小导管预支护作为辅助施工措施。采用长4.5 m 的φ 42 钢管，沿隧道拱圈布置，环向布置间距35 cm，沿隧道纵向每 2 m 布设一环。同时架设 I18工字钢钢拱架，钢拱架纵向间距 0.5 m。二次模筑衬砌的设计通过荷载-结构模型计算分析后确定。考虑到初期支护担负着一定的围岩荷载，且辅助施工措施采用了小导管注浆加固也有利于减少围岩压力，故将上覆全部土体自重的 80%作为二次衬砌的垂直压力，侧压力比照处理，中墙在中导洞的高度范围内无侧压力。隧道在施工过程中有 2 种结构状态，即单跨衬砌结构状态与双跨衬砌结构状态。先行施作的单跨衬砌结构是偏压结构，而最终完成的双跨衬砌结构是对称结构，显然单跨衬砌结构是最不利的受力结构。 衬砌基底压力计算结果(每延米)为：中墙基底2460 kN，边墙基底 2200 kN。作用在地基梁上的荷载
位错 一、解释以下基本概念 肖脱基空位：晶体中某结点上的原子空缺了，则称为空位。脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位称为肖脱基空位 弗兰克耳空位：晶体中的原子挤入结点的空隙形成间隙原子，原来的结点位置空缺产生一个空位，一对点缺陷（空位和间隙原子）称为弗兰克耳（Frenkel ）缺陷。 刃型位错：晶体内有一原子平面中断于晶体内部，这个原子平面中断处的边沿及其周围区域是一个刃型位错。 螺型位错：沿某一晶面切一刀缝，贯穿于晶体右侧至BC 处，在晶体的右侧上部施加一切应力τ，使右端上下两部分晶体相对滑移一个原子间距，BC 线左边晶体未发生滑移，出现已滑移区与未滑移区的边界BC 。从俯视角度看，在滑移区上下两层原子发生了错动，晶体点阵畸变最严重的区域内的两层原子平面变成螺旋面，畸变区的尺寸与长度相比小得多，在畸变区范围内称为螺型位错 混合位错：位错线与滑移矢量两者方向夹角呈任意角度，位错线上任一点的滑移矢量相同。 柏氏矢量：位错是线性的点阵畸变，表征位错线的性质、位错强度、滑移矢量、表示位错区院子的畸变特征，包括畸变位置和畸变程度的矢量就称为柏氏矢量。 位错密度：单位体积内位错线的总长度ρυ=L/υ；单位面积位错露头数ρs =N/s 位错的滑移：切应力作用下，位错线沿着位错线与柏氏矢量确定的唯一平面滑移,位错线移动至晶体表面时位错消失，形成一个原子间距的滑移台阶，大小相当于一个柏氏矢量的值. 位错的攀移:刃型位错垂直于滑移面方向的运动,攀移的本质是刃型位错的半原子面向上或向下运动，于是位错线亦向上或向下运动。 弗兰克—瑞德源：两个结点被钉扎的位错线段在外力的作用下不断弯曲弓出后，互相邻近的位错线抵消后产生新位错，原被钉扎错位线段恢复到原状，不断重复产生新位错的，这个不断产生新位错、被钉扎的位错线即为弗兰克-瑞德位错源。 派—纳力：周期点阵中移动单个位错时，克服位错移动阻力所需的临界切应力 单位位错：b 等于单位点阵矢量的称为“单位位错”。 不全位错：柏氏矢量不是从一个原子到另一个原子位置，而是从原子位置到结点之间的某一位置，这类位错称为不全位错。 堆垛层错:密排晶体结构中整层密排面上原子发生滑移错排而形成的一种晶体缺陷。 位错反应：位错具有很高的能量，因此它是不稳定的，在实际晶体中，组态不稳定的位错可以转化成为组态稳定的位错，这种位错之间的相互转化称为位错反应。 扩展位错:如果层错两端都终止在晶体内部，即一个层错的两端与两个不全位错相连接。像这样两个不全位错之间夹有一个层错的位错组态称为“扩展位错” 二、纯铁的空位形成能为105kJ/mol. 将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃)，假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。 解答 利用空位浓度公式计算 850 ℃ (1123K) ：C v1＝？？，后激冷至室温可以认为全部空位保留下来 20℃(293K) ：C v2＝？？， C v1 /C v2=??? 三、计算银晶体接近熔点时多少个结点上会出现一个空位（已知：银的熔点为960℃，银的空位形成能为1.10eV ，1ev ＝）?若已知Ag 的原子直径为0.289nm ，问空位在晶体中的平均间距。1eV ＝1.602*10-19J )exp(RT Q A C v ?=
材料科学基础大作业——第3章凝固 2015年 月 日 班级： 姓名： 学号： 分数： 一、解释下列概念及术语： 1、结晶 2、过冷度 3、相起伏 4、均匀形核 5、晶粒度 6、形核率 7、形核功 8、枝晶偏析 9、成分过冷 10、临界形核半径 二、填空题 1. 过冷度的大小与金属的本性、纯度和冷却速度有关。金属不同，过冷度大小 同；金属的纯度越高，过冷度越 ；金属及其纯度确定后，过冷度大小主要取决于冷却速度，冷却速度越大，过冷度越 。 2. 金属和非金属，在结晶时均遵循相同的规律，即结晶过程是 和 的过程。 3. 根据热力学条件，金属发生结晶的驱动力为液态金属和固相金属的 之差。此差值与过冷度呈 比。 4.液态金属的晶胚能否形成晶核，主要取决于晶胚半径是否达到了临界形核半径的要求。此半径与过冷度呈 比。 5. 均匀形核时，过冷度△T 和理论结晶温度T m 之间的关系为 。形核功△G k 与过冷度△T 的平方呈 比，即过冷度越大，形核功越 。 6. 形核率可用12N N N ? =表示，其中N 1为受 影响的形核率因子，N 2为受 影响的形核率因子。 7. 工业生产中，液态金属的结晶总是以 形核方式进行，其所需过冷度一般不超过 ℃。 8. 决定晶体长大方式和长大速度的主要因素是晶核的 和其前沿液体中的 。 9. 光滑界面又称为 界面，粗糙界面又称为 界面，其杰克逊因子α值范围分别为 和 。 10.晶体长大方式主要为 长大机制、 长大机制和 长大机制。其中，大部分金属均以 长大机制进行。 11.在正的温度梯度下，光滑界面的界面形态呈 状；粗糙界面的界面形态为 界面。在负的温度梯度下，一般金属和半金属的界面都呈 状。杰克逊因子α值较高的物质保持 界面形态。 12、金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象叫 ；因初晶相与剩余液相比重不同而造成的偏析叫 。 三、判断题
校本部2013年春季12级在职攻读工程硕士专业学位研究生公共课课表 注意事项二： 1．3月16日（第三周的周六）正式上课，4月14日结束。其它三次集中学习时间为：2013年秋季10月-11月、2014年春季3月-4月、2014年秋季10月-11月。具体开学日期以研究生院培养与管理办在“研究生院网站主页”或者在“研究生教育管理信息系统”上发布的《公共课表》和《开学通知》为准。 2．课程名称前的数字表示起止周，课程名称后的数字表示上课地点。 3．必须在3月14日—3月25日期间完成本学期有关网上操作 （1）注册：在研究生教育管理信息系统“学生注册”模块“申请注册”中办理，或持本人校园卡到校园卡触摸屏电脑（分布在各食堂）上进行自助电子注册。未缴费的研究生必须缴清学费后才能注册，注册成功后才能进行网上选课。 （2）选课：根据每学期的课表安排和网上选课时间安排，在研究生教育管理信息系统“学习管理”模块“学期选课”中进行选课，选课地点、班级、课程编码均不得有误；不在我办规定的时间内选课或不选课者均不能参加有关课程考试；切忌盲目选课，已进行网上选课者必须参加所选课程考试，无故不参加者成绩以0分计，须重修；已选课但因不可抗力等特殊原因不能参加有关考试者，须由本人事先向研究生院培养与管理办311房黄老师递交书面申请，经批准后办理缓考手续，与下一年级同堂同卷考试（须在下一年重新选课才能参考），成绩以卷面成绩为准。 （3）制定修课计划和培养计划：在研究生教育管理信息系统“学习管理”模块“制订修课计划”中，按培养方案课程设置的要求（含培养环节）进行选课；在“制定培养计划”中录入实践环节内容、学位论文课程及工作时间并确认（课程信息会自动生成），制订完毕后，请导师审核。以后若要修改需导师授权。 4．新生报到时由所在二级单位研究生助理发给本学期纸质课表；以后每次课表不再发纸质版，研究生本人可在研究生教育管理信息系统“学习管理”模块“课表下载”栏中下载（公共课表于下次开学前一个月，专业课课表于下次开学前一周或在开学后向所在二级单位研究生助理索取）。 5．本课表上所有课程均实行“考教分离”考试，由研究生院培养与管理办组织。 6．参加任何课程考试，务必同时携带身份证（军官证）和研究生证（校园一卡通），否则不能参加考试。 7. 4月4日-6日清明节放假3天，3月31日（周日）补4月4日（周四）的课，4月7日（周日）补6日（周六）的课，4月5日（周五）的课程请任课教师提前一周与研究生商量补课时间和地点，报研究生院培养与管理办备案。 研究生院培养与管理办 2013-01-16
《工程地质基础》作业及思考题（答案） 一、绪论 1、工程地质学的主要任务与研究方法。 答：工程地质学是把地质科学的理论应用于工程实践，目的是为了查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价，分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用，选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的地质依据。为了做好上述工作，必须经过地质调查、勘察、试验、观测、理论分析等手段，获得必要的地质资料，结合具体工程的要求进行研究、分析和判断，最终得出相应的结论。 2、工程地质条件和工程地质问题是什么？它们具体包括哪些因素和内容？ 答：工程地质条件，通常指影响工程建筑物的结构形式、施工方法及其稳定性的各种自然因素的总和。这些自然条件包括地层、岩性、地质构造、水文地质、地貌、物理地质作用、天然建筑材料等。工程地质问题，一般是指所研究地区的工程地质条件由于不能满足工程建筑的要求，在建筑物的稳定、经济或正常使用方面常常出现的问题。工程地质问题是多样的，依据建筑物特点和地质条件，概括起来有二个方面：一是区域稳定问题；二是地基稳定问题。公路工程常遇到的工程地质问题有边坡稳定和路基(桥基)稳定问题；隧道工程中遇到的主要问题有围岩稳定和突然涌水问题；还有天然建筑材料的储量和质量问题等。 二、地球的概况 1、地球的内部圈层构造是如何划分的？ 答：目前把地球内部构造分为地壳、地幔和地核三个层圈。这是根据对地震资料的研究，发现地球内部地震波的传播速度在两个深度上作显著跳跃式的变化，反映出地球内部物质以这两个深度作为分界面，上下有显著的不同。上分界面称“莫霍面”，它位于地表以下平均33km处是地壳与地幔的分界面；下分界面称“古登堡面”，位于地表以下2 900km处，是地幔和地核的分界面。 2、什么叫地质作用？地质作用的表现形式有哪些？ 答：地质作用是指由自然动力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部构造和地表形态等进行的破坏和建造作用。 按其能源的不同，地质作用可分为两种类型：内动力地质作用和外动力地质作用。(1) 内动力地质作用：内动力地质作用是由地球的转动能、重力能和放射性元素蜕变产生的热能等所引起的。内力地质作用主要包括构造运动、岩浆作用、变质作用及地震等。(2) 外动力地质作用：外动力地质作用是由来自外部能源所引起的地质作用，主要有太阳辐射能、天体引力能及其它行星、恒星对地球的辐射等。其具体表现方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。 3、什么叫风化作用？风化作用主要有哪些形式？ 答：由于太阳辐射、大气、水和生物等的作用，地壳表层的岩石发生崩解、破碎以至逐渐分解的变化称为风化作用。风化作用是外力作用中较为普遍的一种，在大陆的各种地理环