铝和钛部分
过剩相强化与沉淀强化有相似之处。区别:沉淀强化时，强化相极为细小，弥散度大，在光学显微镜下观察不到；而在过剩相强化合金时，强化相粗大，用光学显微镜低倍既能看到。
纤维增强复合强化：主要不是靠阻碍位错运动，而是靠纤维与基体之间良好的结合强度。由于基体材料的良好塑性和韧性，纤维高的强度，使整个材料具有很高的抗拉强度以及优异的韧性。
退火；固溶处理（淬火）；时效；变形热处理；化学热处理
作用：
①改善工艺性能，保证下一道工序的顺利进行。例如均匀化退火可以改善热加工性能，中间退火可以改善冷加工性能；
②提高使用性能，充分发挥材料的潜力。
热处理过程：加热---保温---降温冷却。
铝合金的热处理原理
铝合金的基本热处理形式是退火与淬火时效；退火属软化处理，目的是获得稳定的组织或优良的工艺塑性；淬火时效为强化处理，借助时效强化以提高合金的强度性能。
（1）、固溶强化：原子半径差别越大，强化效果越明显
（2）、时效强化（沉淀强化）：时效过程中形成均匀、弥散分布的共格或半共格过渡相，这种相在基体中能造成
较强烈的应变场，提高对位错运动的阻力，从而提高合金的强度。
（3）、过剩相强化：铝合金中的过剩相多为硬而脆的金属间化合物，在合金中起阻碍位错滑移的作用，使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。
（4）、细晶强化：铝合金中添加微量合金元素使铝合金固溶体基体和过剩相组织细化，以提高铝合金机械性能，这是细晶强化。
Al-4Cu合金时效强化
1、Al-4Cu合金组织性能的一般变化
（1）在548℃进行共晶转变：L→α+θ(CuAl2)
（2）铜在α相中的极限溶解度为5.65%，随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下为0.05%；
（3）θ组成为CuAl2
（4）Al-4Cu合金在缓冷时获得的组织为（α+θ）两相
（5）铸造组织的抗拉强度为150MPa。
2、如果将Al-4Cu合金加热到固溶度曲线以上，并迅速淬入干冰（-78℃），形成过饱和固溶体（含4%Cu)；抗拉强度为200MPa；
3、自然时效和人工时效
自然时效：将淬火得到的过饱和固溶体置于室温或低于100℃的温度环境下，由于停留时间的增加，硬度和强度增高的现象。
人工时效：将合金置于100℃以上的环境中，硬度变化要复杂一些。这种在100℃以上所造成的时效硬化现象。
过时效：超过硬度峰值的时效。
4、过饱和固溶体的性质合金时效处理前，先要通过固溶处理以获得过饱和固溶体；
Al-Cu合金的相变过程
①G.P.区形成：在室温下即可生成；它是铜原子聚集，形成了圆片状的脱溶区它没有独立的晶体结构，完全保持母相的晶格，并与母相共格；由于铜原子较铝原子小，G.P.区产生一定的弹性收缩。
②θ’’相：在较高的温度下进行时效,G.P.区的直径急剧长大，而且铜原子和铝原子逐渐形成规则的排列，即正方有序化结构。θ’’过渡相与基体完全共格，但在Z轴方向上的晶格常数比基体晶格常数的两倍小一些，产生约4%的错配度。因此，它造成一个弹性共格应变场，对位错运动产生阻碍作用。
③θ’相：继续增加时效时间或提高时效温度.它属于正方点阵，θ’与基体成半共格关系。此时，合金的硬度和强度下降，开始进入过时效阶段。
④θ相：进一步提高时效温度和延长时效时间，θ’过渡到平衡相θ。θ相正方点阵，由于此时析出相与基体完
全失去共格关系，故θ相的出现，意味着合金的硬度和强度显著下降。
时效强化：合金的过饱和固溶体中一定温度条件下加热，析出第二相颗粒，合金硬度和强度增高的强化手段。
固溶时效处理的一般步骤：固溶处理：淬火：时效
过饱和固溶体随着时效时间的延长，将发生下列析出过程：
α过→G?P区→θ″→θ′→θ
随着时效时间的延长，组织变化过程为α过→α＋G?P区→α＋θ″→α＋θ′→α＋θ
共析钢淬火回火与铝合金固溶时效强化的区别
工艺操作相同，即加热、保温和快冷。
①基体组织转变过程不同：
共析钢退火态组织为珠光体，淬火加热时转变为单相奥氏体，淬火过程中奥氏体转变为马氏体。
铝合金退火态组织为固溶体及分布其上的强化相，固溶加热时固溶体基体因强化相的溶入而引起成分变化，其晶体结构并未改变，固溶冷却过程中，晶体结构也完全不发生变化，仅是将高温固溶体强制冻结到室温。
②基体性能不同：
共析钢淬火后形成的马氏体硬而脆。
铝合金固溶后的基体仍保持了铝合金原有的良好塑性，并原有的强化相溶入基体使塑性进一步提高，强度因基体合金元素浓度的提高而提高。
③回火与时效目的不同：
回火：降低脆性和强度。
时效：提高合金的强度。
铝合金分类
变形铝合金：凡是位于D左边的合金，在加热时能形成单相固溶体，塑性较好，适于压力加工。
铸造铝合金：D以右合金，有共晶组织，适于铸造而不适合于压力加工。铸造铝合金必须有适当数量的共晶体；
的铸造性能。铝硅合金属于共晶系，共晶熔体具有流动性大，收缩性小，填充好以及不易产生铸造裂纹的特点，铸件具有良好的可焊性，但易产生氧化膜，易吸收气体
变形铝合金
防锈铝合金（LF)
(1)主要合金元素
Mn：通过固溶强化提高合金强度以及抗蚀能力；含Mn的防锈铝具有比纯铝更好的抗蚀性。
Mg：对合金的抗蚀性损伤较小，固溶强化效果较好，使合金比重降低。
硬铝合金(LY)
(1)成分：Al-Cu-Mg，还含有少量的锰(Mn),也称杜拉铝;
(2)Cu和Mg的加入：形成强化项θ(CuAl2)和S（Al2CuMg）；
Mn的加入：改善合金的耐蚀性，也有一定的固溶强化，由于析出倾向小，不参与时效；
（3）各种硬铝都可以时效强化；
（4）按照所含合金元素数量的不同与热处理强化效果不同，分三类：1）低合金硬铝(LY1、LY10);2）标准硬铝(LY11);3）高合金硬铝(LY12、LY16)
钛
杂质元素对钛性能的影响：杂质含量愈多，钛的硬度就愈高。
O、N、C使钛的强度提高、塑性降低，主要原因是与钛形成固溶体后晶格发生畸变，阻碍了位错的运动；
O、N、C提高α-Ti/β-Ti转变温度，是α稳定元素；
H元素降低α/β转变温度，是β稳定元素。
H：
（1）在室温时氢引起各种氢脆
降低措施：原料控制纯度、真空冶炼、加热时采用中性或弱氧化性气氛、在惰性气氛焊接、酸洗时避免增氢措施、真空退火去氢；
（2）高温时有增塑作用,增塑的原因是氢降低原子扩散迁移所必须克服的能垒。
钛的合金化原理
1、与钛形成连续固溶体元素（合金化）
（1）其中Zr、Hf与Ti同族，具有相同的晶体结构和同素异晶转变，因此，与α-Ti与β-Ti形成连续固溶体；（2）V、Nb、Ta与Mo具有体心立方结构，即与β-Ti同晶，因此与β-Ti形成连续固溶体；而与α-Ti形成有限固溶体
2、与钛形成有限固溶体元素（合金化）
代位固溶体：Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、Sn、Si
间隙固溶体：B、C、O、N、H
3、在钛中完全不溶解，而只形成共价键或离子键化合物;
4、与钛不发生作用：碱金属、碱土金属
主要合金元素
钛合金的二元相图及常用合金元素的作用
大致可以分为四类：
合金元素与α-Ti和β-Ti形成连续固溶体：M:中性元素Zr、Hf、Sn
与β-Ti无限互溶，与α-Ti有限溶解：与β-Ti同晶型元素V、Nb、Ta、Mo等能形成这类相图；这类元素降低相变点，起稳定β相的作用，称β同晶元素，也称β相稳定元素。
与β-Ti和α-Ti都形成有限固溶体，β相会发生共析分解，形成元素有铬、钨、锰、铁、钴、镍、铜、硅等；这类元素称为共析型β稳定元素；
与α-Ti、β-Ti都形成有限固溶体，但α相由包析反应生成：这类元素有如铝、镓、镧、硼等；提高（α+β）/α相变温度，稳定α相，是α稳定元素
铝为什么是钛合金的一个基本合金元素？
Al是最有效的α强化元素，起固溶强化作用；提高钛合金的比强度，因为Al的比重轻；
有效提高低温强度和高温强度（550℃以下）；显著提高钛合金的再结晶温度；增加氢在钛合金中的溶解度，减轻氢的危害。
钛合金热处理
常见热处理：
1）退火处理：应用于各种钛合金，是工业纯钛与α型钛合金唯一的热处理方式；
2）淬火时效：可用于α+β、α+化合物和亚稳定型β型钛合金。
1、退火：目的为了消除应力、提高塑性以及稳定组织；有应力退火、再结晶退火、等温退火以及真空去氢退火。为了消除加工硬化、稳定组织和提高塑性。可选用完全退火。这一过程主要发生再结晶，也称再结晶退火；当再结晶发生时，α相、β相在组成、形态和数量上产生变化，性能就改变。大部分α和α+β钛合金都是在完全退火状态下使用；退火温度介于再结晶温度与相变温度之间。
钛合金的强化热处理兼有钢和铝合金的特点，但又与它们有区别，其主要异同点有：
（1）钢与钛合金淬火都可以得到马氏体：
但钢的马氏体硬度高，强化效果大，回火使钢软化；
而钛马氏体硬度不高，强化效果不高，回火（时效）使合金弥散硬化。
（2）成分一定的钢或铝合金，只有一个强化机理；而成分一定的（α+β）钛合金却视淬火温度的不同，有二种不完全相同的强化机制：
加热温度较高时，β相中所含β稳定元素小于临界浓度，淬火转变为马氏体，时效时马氏体分解为弥散相使合金强化；
若加热温度较低时，β相中所含β稳定元素大于临界浓度，则淬火得过冷β相，时效时β相分解为弥散相使合金强化；
（3）钛合金的固溶处理和时效过程与铝合金基本相似。
铝合金固溶时得到的是溶质过饱和固溶体，而钛合金的固溶处理得到的是β稳定元素的欠饱和固溶体；铝合金时效时靠过渡相强化，而钛合金时效时靠平衡相弥散分布强化。钛合金的强化热处理主要用于（α+β）型及β型合金。Ti-6Al-4V钛合金
α+β型钛合金：在钛合金中同时加入α稳定元素和β稳定元素则形成α+β钛合金，可使α相和β相同时得到强化。α稳定元素主要是铝，其次是锡和锆，在合金中有固溶强化作用。β稳定元素主要有钒、钼、铬、锰和硅等。β稳定元素加入量为4-6%，可获得足够的β相。
淬火时效热处理：用快速冷却方法得到亚稳态β、α′和α″相，随后时效过程中它们分解为弥散的α和β相。
第五章金属材料的强化
金属材料的基本强化途径
离子晶体和共价晶体的应力与应变关系
许多离子晶体和共价晶体受力后直到断裂，其变形都属于弹性变形；几乎没
有塑性变形，这些材料的冲击功很小；应用受到极大的限制（如陶瓷Al2O3、
ZrO2、Si3N4等）
金属材料的应力与应变关系
它在断裂前通常有大量塑性变形；
实验证明：这种变形是晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面与晶向的相对
滑动。
晶体屈服强度的估算
假定晶体的滑移是刚性（整体）的，根据塑性变形是由某些晶面相对滑动
的事实，可以估算晶体屈服强度：
晶体从一稳定状态a，经过亚稳状态b，到达另一稳定状态c，这样一个滑
动的结果使晶面相对滑动了一个原子距离;
亚稳状态b时，两晶面的相对切应变γ=a/2a=1/2;
当所加切应力使两晶面切应变到达此值后，晶面就能自动地滑到最终的稳定态。
如果把晶面能发生相对滑动的最小切应力作为屈服强度的估算，那么屈服强度
大约为切变模量的一半。
实际上，晶体滑移临界应力只是10-3～10-4G,实际的屈服强度是理论估算的10-3～10-4倍。
金属材料滑移（塑性变形）的微观机理是存在位错运动
金属中位错数量与强度的关系
举例：现在已经能制造出位错数量极少的金属晶体，其实测强度值接近理论强度值。这种晶体的直径在1μm数量级，称之为晶须。
仅仅是在位错密度增加的初期，金属的实际强度下降；
位错密度继续增大，则金属晶体的强度又上升。
这是因为位错密度继续增加时，位错之间会产生相互作用
金属受力变形达到断裂之前，其最大强度由两部分构成：
（1）一是未变形金属的流变应力σl，即宏观上为产生微量塑性变形所需要的应力。
流变应力的组成
对流变应力有贡献的阻力主要是两类：
1）抑制位错源开动的应力，称之源硬化。
2）前面谈到的阻力是位错开始运动之后才起作用的，对位错的运动起着妨碍的作用，称为摩擦阻力。
强化金属材料的思路
点阵阻力：移动位错使它从一个平衡位置滑移到下一个平衡位置之间的位垒所需的力，也就是在完整晶体中运动时所受的摩擦阻力；点阵阻力构成了位错运动的主要障碍；除点阵阻力外，金属材料中位错运动阻力是随组织的变
化而大幅度变化的。
一切合金化、加工和热处理所引起的流变应力的提高主要是依靠对组织敏感的阻力的变化来实现的。
设法在金属中引入大量的晶体缺陷，大大增加位错之间、位错和其它晶体缺陷之间的交互作用，从而阻碍位错的运动，导致金属抗变形能力被大大提高-----------这是通常强化的思路和方法。
提高金属材料强度的方法是阻止金属晶体中位错的运动
引入大量缺陷阻止位错运动
①形变强化（位错强化、加工硬化）；
冷变形会产生大量点阵缺陷（空位、间隙原子、位错等）
位错密度增加，由105-6升至1011-12金属的变形抗力显著升高。
形变强化的本质在于，形变造成位错的大量增殖，位错之间的交互作用导致其运动愈加困难，从而使金属强度增加。适用对象是不再经受热处理并且使用温度远低于再结晶温度的金属材料；
②固溶强化；
固溶强化的一般规律
异类原子加入纯金属基体中构成固溶体后，其静强度行为
可概括为：
在应力-应变图上，合金的流变应力以及整个应力-应变曲线都向上提升，合金的应变强化能力一般比纯金属要高。全面解释固溶强化的原因
（1）因溶剂和溶质原子的尺寸差异而在固溶体内引起的弹性应力场。
（2）由于溶质原子的溶入，合金的弹性模量会发生变化，引起位错和溶质原子间更大的交互作用能；
（3）电子浓度因素：电子对应力场同样是敏感的。
（4）层错能比较低的晶体点阵中存在有堆垛层错，堆垛层错的结构与基体并不相同
（5）结构因素：
何谓“屈服现象”？为什么低碳钢在变形时会产生这种现象？
低碳钢经过退火后，位错受到强烈钉扎，位错密度也比较少；
为了以一定的速度实现变形（变形速率），就需要位错有
较高的运动速率，这就要求运动位错受较大的外力来保证。（运动位错的速度与所受力有一关系式）；
外力作用下位错大量脱钉和增殖时，位错密度就陡然增加；
若变形dε/dt恒定，外应力将不得不减小，以使位错运动速度降低；
③分散强化（沉淀强化、弥散强化）；
时效处理经过三个步骤：固溶，急冷，时效。
我们将这种由于第二相分散质点造成的强化过程统称为分散强化;
分散强化的工艺(如何来实现?)
一为热处理手段，
二为用粉末冶金的方法人为地加入分散的第二相。
④晶界强化（细晶强化）；
晶界强化的现象
左图为仅由两个晶粒构成的试样，在经过拉伸变形后会出现明显的“竹节”现象，即试样在远离夹头和晶粒中部出现明显的颈缩，而在晶界附近则难以变形。
在工业上，通过压力加工和热处理使金属获得细而均匀的晶粒，是提高金属材料力学性能的有效途径
⑤相变强化（前几种的综合作用）
相变强化主要是指马氏体强化与贝氏体强化。
1.马氏体强化
尽管在很多金属和合金中都能发生马氏体型相变，但并不是所有的马氏体都具有高强度。
含碳（氮）的铁合金马氏体显示出最强烈的强化（硬化）效应，因此它们是钢铁材料强化的重要途径。
相变强化不是一种独立的强化机制，它实际上是固溶强化、弥散强化、形变强化、细晶强化的综合效应。
2.贝氏体强化
成分设计上选择碳、锰、铌、铝、硼、钛等的组合；
在控轧控冷后可得到含有高位错密度的下贝氏体基体组织。
机械结构钢性能要求
在零件整个截面上具有足够高的屈服强度和抗拉强度，以防止过载变形和断裂；
具有高的疲劳强度以防止交变负荷下的疲劳断裂；
在零件整个截面上具有足够的塑性和韧性，以防止冲击或过载下的突然断裂；
具有一定的耐蚀性。
设计
①机械结构钢：强度和塑性的配合，在强度设计的同时，要进行塑性的设计！！
这样高的强度取得是综合运用了加工强化、细晶强化、固溶强化、沉淀强化和马氏体相变强化等方法的结果
但是钢的屈服强度增高后，其塑性变形的能力就下降(晶粒细化除外)，因而增大了发生脆性断裂的倾向。
②金属材料的屈服强度ζs与断裂强度ζf
a.这两个性能指标是金属材料的基本性能特征；
③韧性设计：
a.冲击韧性:
b.韧-脆转化温度
c.断裂韧性：断裂韧性代表材料抵抗裂纹突然扩展的能力
对于高强钢（高强材料），必须进行这种断裂韧性的计算与
设计，否则非常危险
工程钢的合金设计主要考虑哪些方面？
1）工程结构钢的强化
a)利用锰、硅、铜、磷等元素溶入铁素体来提高强度.C一般均应限制在0.2%以下,Si控制在<1.1%,Mn控制在<1.8%
b)细化晶粒
c)沉淀强化
2）铁素体-珠光体组织的冷脆性
韧脆的表征：用冲击韧性以及断口形貌等；表征的是强度与塑性的综合；
工程结构钢一般为不超过0.25%的低碳钢；钢中合金元素锰、镍和铬溶于铁素体中可降低FATT50(℃),而磷、硅固溶后均升高FATT50(℃)；细化铁素体晶粒和珠光体团不仅可以提高强度，而且可以提高冲击韧性和降低FATT50(℃)微合金钢中的钛、铌、钒的二重性：沉淀强化与细化晶粒，导致FATT50(℃)的相反的结果。钢中存在的非金属夹杂物降低钢的冲击韧性及平台能。塑性MnS可用稀土加以改善横向性能。
3）工程结构钢的焊接问题（工艺性能）
钢的可焊性是指在比较简单可行的焊接工艺条件下，钢材焊接后不产生裂纹，并获得良好的焊缝区的性能；
焊缝区可分为：熔化区（焊缝）、热影响区和未受热影响区。热影响区开裂倾向的评价，主要决定于钢的淬硬性和淬透性；这两者主要取决于钢的含碳量以及合金元素的本性及含量。含碳量愈高和提高淬透性的合金元素愈多，钢的焊裂倾向也愈大，而前者的影响尤为严重。为了估计钢的可焊性的好坏，通常采用碳当量的概念；
碳当量概念：把单个合金元素对热影响区硬化倾向的作用折算成碳的作用，再与钢的含碳量加在一起，用这个碳当量来判断钢的可焊性的好坏；
当钢的碳当量在0.47以上时，热影响区的硬度可超过350HV，这是一个界限；
此时为了安全，防止裂纹产生，在焊接工艺上要采取措施，如预热焊件母材，焊后退火等方法，以减少焊接内应力；设计工程结构钢（用焊接法联接）时，充分考虑碳当量不能超过此值。
4)应变时效和淬火时效
应变时效：工程构件用钢经冷塑性变形后,在室温放置较长时间后或稍经加热后,强度、硬度升高，塑性、韧性下降；
淬火时效：低碳钢加热到接近于Ac1温度淬火，于室温放置或稍经加热后，其强度提高而塑性韧性下降的现象。应变时效和淬火时效都增加钢的冷脆倾向，提高钢的脆性转折温度。
研究表明：应该对钢中的氮进行严格控制。
5)工程结构钢的耐大气腐蚀性能
钢中加入少量铜（0.25-0.50%）、磷(0.06-0.15%)、镍(≤0.65%)、铬(0.30-1.25%)等元素，都会提高钢抗大气腐蚀;
工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第七章习题答案
第七章 习题 7-1 直径d=2cm的拉伸试件，当与杆轴成斜截面上的切应力 时，杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。 7-2在拉杆的某一斜截面上，正应力为，切应力为。试求最 大正应力和最大切应力。 7-3 已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-4已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。 7-5求图示各单元体的三个主应力，最大切应力和它们的作用面方位，并画在单元体图上。 7-6 已知一点为平面应力状态，过该点两平面上的应力如图所示，求及 主应力、主方向和最大切应力。
7-7 一圆轴受力如图所示，已知固定端横截面上的最大弯曲应力为 40MPa，最大扭转切应力为30 Mpa，因剪力而引起的最大切 应力为6kPa. （1）用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态；（2）求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-9 设地层为石灰岩，波松比，单位体积重。试计 算离地面400m深处的压应力。
7-10 图示一钢制圆截面轴，直径d=60mm,材料的弹性模量E=210Gpa。 波松比，用电测法测得A点与水平面成方向 的线应变，求轴受的外力偶矩m。 7-11 列车通过钢桥时，在大梁侧表面某点测得x和y向的线应变 ，材料的弹性模量E=200Gpa， 波松比，求该点x、y面的正应力和。 7-12 铸铁薄壁管如图所示，管的外直径D=200mm,壁厚t=15mm，内压p=4MPa,轴向压力P=200Kn，许用应力，波 松比，试用第二强度理论校核该管的强度。
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 。 A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） (a) (b)
北京科技大学材料专业考研经验 转眼间，已经尘埃落定。回首这一年，有努力，也有回报，有汗水，也有欢笑。这一年，个人的付出固然重要，但诚然，我也从论坛收益良多，现在我小小的总结一下自己的观点，希望能对学弟学哥妹们有所帮助。 先来说说自己的情况:我报考的是北京科技大学材料学院，所考的分数分别为政治58，英语57，数学二115，专业课（材料科学基础）108，总分338。这样一个分数，对于一个工科生而言，算是中规中矩，但是对于今年的北科材料，可算是一个不折不扣的擦线党（初试线337）。即便如此，我想我还是很有必要介绍一下自己的经验。 如今，考研是一个热门的话题。同时，也是大学本科生的一个未来规划中的热门选项。很多人很轻率的就决定考研，对此我是不发表任何评论的。但是，我觉得，一旦决定考研，就要对全局有一个清醒的认识，而不是在模模糊糊的状态下就开始看书，鄙人鱼见，这样只是浪费了自己的时间和经历。 看书前要做好万全准备。大家可能会问要做好哪些准备。且听我慢慢道来。
做好了以上的各种准备，接下来就需要开始各科的复习了。不需要过多的解释，数学和英语都是要从大三下开始的，而政治和专业课是从九月份开始。细节我慢慢道来。 因为本人是工科生，所以只介绍工科生相关经验。我们考的是数学二，也就是只有高数和线性代数。而关于考研复xí，论坛里很多人都会分为三轮，说实话，我自己到目前为止也没好好划分过，所以只按自己的经验一点点介绍。 先插播一下我的学习理念。我觉得作为一个工科生，在学习这一块，理应有些自己的方法。我觉得不管是学什么，首先我们得对这一科有一个全局的把握，其次，我们还要有能力从众多信息中抽象出重点，然后循着重点对症下药。简单来讲，我觉得就是个盖房子的过程，先打地基，再出骨架，最后各种装饰。 频道调回到数学，关于数学的学习，我觉得首先得从书本下手，高数用同济5或者6版的两本书，线代无所谓，大同小异。依据往年的大纲，先把书本过个一遍，对各种概念，各种公式有个初步印象，我觉得这一步很重要：对于基础好的同学，可以作为回顾，对于基础差的同学，可以作为启蒙用。然而这样还不够，书本还要用第二遍，这一遍，最好边看边把你自己认为是重点的句子，定义，概念等抄下来（后期还有大作用），基础好的同学可以随意练练课后习题，基础
扬州大学试题纸 （ 200 － 200 学年 第 学期） 水利科学与工程 学院 级 班(年)级课程 材料力学 ( )卷 一、选择题（10分） 1．关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（ ） （A ）由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低； （B ）由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小； （C ）经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小； （D ）经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低。 2．关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（ ） （A ）比例极限 p σ；（B ）屈服极限 s σ；（C ）强度极限 b σ；（D ）许用应力 ][σ。 3．两危险点的应力状态如图，由第四强度理论比较其危险程度，正确的是（ ）。 (A))(a 点应力状态较危险； (B))(b 应力状态较危险； (C)两者的危险程度相同； (D)不能判定。 4．图示正方形截面偏心受压杆，其变形是（ ）。 (A)轴向压缩和斜弯曲的组合； (B)轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合； (C)轴向压缩和平面弯曲的组合； (D)轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。 5．图示截面为带圆孔的方形，其截面核心图形是（ ）。 (a) (b)
二、填空题（20分） 1．一受扭圆轴，横截面上的最大切应力 MPa 40max =τ，则横截面上点A 的切应力 =A τ____________。 1题图 2题图 2．悬臂梁受力如图示，当梁直径减少一倍，则最大挠度w max 是原梁的____________倍，当梁长增加一倍，而其他不变，则最大转角θmax 是原梁的____________倍。 3．铆接头的连接板厚度为δ，铆钉直径为d 。则铆钉切应力=τ____________，最大挤压应力 bs σ为____________。 3题图 4题图 4．由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A 和A ，受力如图示，弹性模量为E 。截面D 水平位移为____________。 5．阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB 段的最大切应力m ax ,1τ与BC 段的最大切应力 m ax ,2τ之 比 = max ,2max ,1ττ____________。 (a) (b) (c) (mm)
1、热处理的定义 根据钢件的热处理目的, 把钢加热到预定的温度，在此温度下保持一定的时间，然后以预定的速度冷却下来的一种综合工艺。 钢的热处理是通过加热、保温和冷却的方法，来改变钢内部组织结构，从而改善其性能的一种工艺。 凡是材料体系（金属、无机材料）中有相变发生，总可以采用热处理的方法，来改变组织与性能。 ２、Ac1、Ac3、Accm的意义 对于一个具体钢成分来说，A1、A3、Acm是一个点，而且是无限缓慢加热或冷却时的平衡临界温度。加热时的实际临界温度加注脚字母“C”，用Ac1、Ac3、Accm表示； 冷却时的实际临界温度加注脚字母“r”，用Ar1、Ar3、Arcm表示。 3、什么是奥氏体化？奥氏体化的四个过程？是什么类型的相恋？ 将钢加热到AC1点或AC3点以上，使体心立方的α-Fe铁结构转变为面心立方结构的γ-Fe，这个过程就是奥氏体化过程。 从铁碳相图可知，任何成分碳钢加热到Ac1以上，珠光体就向奥氏体转变；加热到Ac3或Accm以上，将全部变为奥氏体。这种加热转变称奥氏体化。 共析钢的奥氏体化过程包括以下四个过程： 形核； 长大； 残余渗碳体溶解； 奥氏体成分均匀化。 加热时奥氏体化程度会直接影响冷却转变过程，以及转变产物的组成和性能。 是扩散型相变。 4、碳钢与合金钢的奥氏体化有什么区别？为什么？ 在同一奥氏体化温度下，合金元素在奥氏体中扩散系数只有碳的扩散系数的千分之几到万分之几，可见合金钢的奥氏体均匀化时间远比碳钢长得多。 在制定合金钢的热处理工艺规范时，应比碳钢的加热温度高些，保温时间长些，促使合金元素尽可能均匀化。5奥氏体晶粒的三个概念（初始晶粒、实际晶粒和本质晶粒）？ 奥氏体的初始晶粒：指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的奥氏体晶粒，这时的晶粒大小就是初始晶粒度。奥氏体实际晶粒：指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒，其大小就是奥氏体的实际晶粒度。 奥氏体的本质晶粒 指各种钢的奥氏体晶粒的长大趋势。 晶粒容易长大的称为本质粗晶粒钢；晶粒不容易长大的称为本质细晶粒钢； 6为什么要研究奥氏体晶粒大小？ 显著影响冷却转变产物的组织和性能。 7、工厂中对奥氏体晶粒大小的表征方法是什么？本质晶粒度的测试方法？ 统一采用与标准金相图片比较，来确定晶粒度的级别。 生产中为了便于确定钢的本质晶粒度，只需测出930度左右的实际晶粒度，就可以判断。 8‘什么叫奥氏体？’ 奥氏体冷至临界温度以下，牌热力学不稳定状态，称为过冷奥氏体。 9、钢的共析转变？珠光体组织的三种类型？ 钢的共析转变：钢奥氏体化后，过冷到A1至“鼻尖”之间区域等温停留时，将发生共析转变，形成珠光体组织，其反应如下： γ→P (α+Fe3C) 结构FCC BCC 正交 含碳量0.77% 0.0218% 6.69% 珠光体的三种类型：珠光体，索氏体，屈氏体。 10、什么叫钢的C曲线？如何测定？影响C曲线的因素？ 过冷奥氏体等温转变曲线，也称TTT（Time Temperature T ransformation）曲线。因曲线形状象英文字母“C”，故常
工程力学材料力学 （北京科技大学与东北大学） 第一章 轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力 解： (a):N 1=0,N 2=N 3=P (b):N 1=N 2=2kN (c):N 1=P,N 2=2P,N 3= -P (d):N 1=-2P,N 2=P (e):N 1= -50N,N 2= -90N (f):N 1=0.896P,N 2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a 所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b 所示；拉杆上端螺纹的内 径d=175mm 。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN ，试计算大钟拉杆的最大静应力。 解： σ1= 2118504P kN S d π= =35.3Mpa σ2=2228504P kN S d π= =30.4MPa ∴σmax =35.3Mpa 1-3：试计算图a 所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN ，吊杆的尺寸如图b 所示。 解： 下端螺孔截面：σ1=1 90 20.065*0.045P S = =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa 1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB 为一钢管，其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB 的横截面面积为0.1cm 2。已知起重量
P=2000N ， 试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解： 受力分析得： F 1*sin15=F 2*sin45 F 1*cos15=P+F 2*sin45 ∴σAB = 1 1F S =-47.7MPa σBC =2 2F S =103.5 MPa 1-5：图a 所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又 两层钢板构成,如c 所示.每个链板厚t=4.5mm,宽h=40mm,H=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力. 解: F=6P S 1=h*t=40*4.5=180mm 2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm 2 ∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:一长为30cm 的钢杆,其受力情况如图所示.已知杆截面面积A=10cm2,材料的弹性模量E=200Gpa,试求; (1) AC. CD DB 各段的应力和变形. (2) AB 杆的总变形. 解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:一圆截面阶梯杆受力如图所示,已知 材料的弹性模量E=200Gpa,试求各段的应力和应变. 解: AC AC AC L NL EA EA σε===1.59*104 ,
适用专业班级： 任课教师 教研室主任（签字） 试卷编号 A 考生专业： 年级： 班级： 姓 名： 学 号： 注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。 ……………………………………………………… 密 封 线 ……………………………………………………… 一．是非题（正确的在题后的括号内用“√”表示，错误的在题后的括号内用“×”表示，每小题2分，共10分） 1．应力公式A N = σ的使用条件是，外力沿杆件轴线，且材料服从胡克定律。 （ f ） 2．截面尺寸和长度相同两悬梁，一为钢制，一为木制，在相同载荷作用下，两梁中的最正大应力和最大挠度都相同。 （ t ） 3. 卡氏第一定律的适用于弹性体，卡氏第二定律的适用于非弹性体。 （ f ） 4. 悬臂架在B 处有集中力作用，则AB ，BC 都产生了位移，同时AB ，BC 也都发生了变形。 （ f ） 5. 在各种受力情况下，脆性材料都将发生脆性断裂而破坏。 （ f ） 二、选择题：（每小题3分，共24分） 1、危险截面是__C____所在的截面。 A.最大面积； B ．最小面积； C ． 最大应力； D ． 最大内力。 2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力范围是σ不超过_B_____。 A ．σb ； B ．σe ； C ．σp ； D ．σs 第 1 页 （共 4 页） C ’
考生专业：年级：班级：姓名：学号： 注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………………………………………………………密封线……………………………………………………… 3.偏心拉伸（压缩）实质上是____B___的组合变形。 A．两个平面弯曲；B．轴向拉伸（压缩）与平面弯曲； C．轴向拉伸（压缩）与剪切；D．平面弯曲与扭转。 4.微元体应力状态如图示，其所对应的应力圆有如图示四种，正确的是___A____。 5.几何尺寸、支承条件及受力完全相同，但材料不同的二梁，其__A____。 A. 应力相同，变形不同； B. 应力不同，变形相同； C. 应力与变形均相同； D. 应力与变形均不同； 6.一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为___C___。 A.工字形； B.“T”字形； C.倒“T”字形； D.“L”形。 7.两端铰支的圆截面压杆，长1m，直径50mm。其柔度为___C____。 ；；；。 8．梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即___D____。 A.梁在平面力系作用下产生的弯曲； B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲； C.梁的横截面变形后仍为平面的弯曲； D.梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲。 2页（共 4 页） 河南工业大学课程材料力学试卷
XX年北京科技大学材料专业考研经验全分享转眼间，已经尘埃落定。回首这一年，有努力，也有回报，有汗水，也有欢笑。这一年，个人的付出固然重要，但诚然，我也从论坛收益良多，现在我小小的总结一下自己的观点，希望能对学弟学哥妹们有所帮助。 先来说说自己的情况:我报考的是北京科技大学材料学院，所考的分数分别为政治58，英语57，数学二115，专业课（材料科学基础）108，总分338。这样一个分数，对于一个工科生而言，算是中规中矩，但是对于今年的北科材料，可算是一个不折不扣的擦线党（初试线337）。即便如此，我想我还是很有必要介绍一下自己的经验。 如今，考研是一个热门的话题。同时，也是大学本科生的一个未来规划中的热门选项。很多人很轻率的就决定考研，对此我是不发表任何评论的。但是，我觉得，一旦决定考研，就要对全局有一个清醒的认识，而不是在模模糊糊的状态下就开始看书，鄙人鱼见，这样只是浪费了自己的时间和经历。 看书前要做好万全准备。大家可能会问要做好哪些准备。且听我慢慢道来。
做好了以上的各种准备，接下来就需要开始各科的复习了。不需要过多的解释，数学和英语都是要从大三下开始的，而政治和专业课是从九月份开始。细节我慢慢道来。 因为本人是工科生，所以只介绍工科生相关经验。我们考的是数学二，也就是只有高数和线性代数。而关于考研复xí，论坛里很多人都会分为三轮，说实话，我自己到目前为止也没好好划分过，所以只按自己的经验一点点介绍。 先插播一下我的学习理念。我觉得作为一个工科生，在学习这一块，理应有些自己的方法。我觉得不管是学什么，首先我们得对这一科有一个全局的把握，其次，我们还要有能力从众多信息中抽象出重点，然后循着重点对症下药。简单来讲，我觉得就是个盖房子的过程，先打地基，再出骨架，最后各种装饰。 频道调回到数学，关于数学的学习，我觉得首先得从书本下手，高数用同济5或者6版的两本书，线代无所谓，大同小异。依据往年的大纲，先把书本过个一遍，对各种概念，各种公式有个初步印象，我觉得这一步很重要：对于基础好的同学，可以作为回顾，对于基础差的同学，可以作为启蒙用。然而这样还不够，书本还要用第二遍，这一遍，最好边看边把你自己认为是重点的句子，定义，概念等抄下来（后期还有大作用），基础好的同学可以随意练练课后习题，基础
装 订 线 内 不 得 答 题 自 觉 遵 守 考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作 弊
(C) 任一结点无左孩子 (D) 任一结点无右孩子 6.一趟排序结束后不一定能够选出一个元素放在其最终位置上的是( )。 (A) 堆排序 (B) 冒泡排序 (C) 快速排序 (D) 希尔排序 7.设某棵二叉树中只有度数为0和度数为2的结点且度数为0的结点数为n，则这 棵二叉中共有（）个结点。 (A) 2n (B) n+l (C) 2n-1 (D) 2n+l 8.顺序查找不论在顺序线性表中还是在链式线性表中的时间复杂度为( )。 (A) O(n) (B) O(n2) (C) O(n1/2) (D) O(1og2n) 9. 下列程序段的时间复杂度为（）。 i=0，s=0； while (s
材料力学试卷1 一、绘制该梁的剪力、弯矩图。 （15分） 二、梁的受力如图,截面为T 字型，材料的许用拉应力[+]=40MPa ，许用压应力[-]=100MPa 。试按正应力强度条件校核梁的强度。（20分） m 8m 2m 230 170 30 200 2 m 3m 1m Q M
三、求图示单元体的主应力及其方位，画出主单元体和应力圆。（15分） 四、图示偏心受压柱，已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应 力并标出其在截面上的位置，画出截面核心的形状。(15分)
五、结构用低碳钢A 3制成，A 端固定，B 、C 为球型铰支，求：允许荷载[P]。已知：E=205GPa ，s =275MPa ，cr =,，p =90，s =50，强度安全系数n=2，稳定安全系数n st =3，AB 梁为N 016工字钢，I z ＝1130cm 4，W z ＝141cm 3，BC 杆为圆形截面，直径d=60mm 。 （20分） 六、结构如图所示。已知各杆的EI 相同，不考虑剪力和轴力的影响，试求：D 截面的线位移和角位移。
（15分） 材料力学2 一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=， 断口处的直径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 a a 4/h
北科大数据结构上机题代码 《数据结构》上机题 1、输入数据建立单链表，并求相邻两节点data值之和为最大的第一节点。 例如输入：26473 0，建立： 所求结果=4 程序结构： 类型说明； 建表函数：Creatlist(L); 求值函数：Adjmax(L); main( ) { 变量说明； 调用Creatlist(L)建表；调用Adjmax(L)求值； 打印数据；释放链表空间； Y 继续？ N 停止 } 上机题1： #include #include typedef int datatype; //设当前数据元素为整型 typedef struct node //节点类型 { datatype data; //节点的数据域 struct node *next;
//节点的后继指针域 }Linknode,*Link; //linknode为节点说明符，link为节点指针说明符 Link Createlist() //创建单链表的算法 { int a,c;float b; Link H,P,r; //H,P,r分别为表头，新节点和表尾节点指针 H=(Link)malloc(sizeof(Linknode)); //建立头节点 r=H; do { c=(fflush(stdin),scanf(\ //判断输入的是否是整数 a=(int)b; if(c!=1||a!=b||a>-2^16||a-2^16||adata=a; //存入数据 r->next=P; //新节点链入表尾 r=P; do { c=(fflush(stdin),scanf(\ //判断输入的是否是 整数 a=(int)b; if(c!=1||a!=b||a>-2^16||a-2^16||anext=NULL; //将尾节点的指针域置空 return(H); //返回已创建的头节点 } Link Adjmax(Link H) //求链表中相邻两节点data值之和为最大的第一节点的指针 的算法 { Link p,p1,q; int i,j; p=p1=H->next; if(p1==NULL) return(p1); //表空返回 q=p->next; if(q==NULL) return(p1); //表长=1时返回 i=p->data+q->data; //相邻两节点data值之和 while(q->next) { p=q;q=q->next; //取下一对相邻节点的指针 j=p->data+q->data; if(j>i)
工程力学材料力学 （科技大学与东北大学） 第一章轴向拉伸和压缩 1-1：用截面法求下列各杆指定截面的力 解：
(a):N1=0,N2=N3=P (b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P
(d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的 径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。
解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3：试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其所盛钢水共重90kN，吊杆的尺寸如图b所示。 解：
下端螺孔截面：σ1=1 90 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σmax =15.4Mpa
1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm,径d=18mm;钢绳CB的横截面面积为0.1cm2。已知起重量 P=2000N，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。 解：受力分析得： F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa
一：大纲分析： 北京科技大学2009年攻读硕士学位 《金属学》复习大纲 （适用专业：材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学） 一、金属与合金的晶体结构 1. 原子间的键合 1)金属键, 2)离子键, 3)共价键 2．晶体学基础 1）空间点阵， 2）晶系及布喇菲点阵， 3）晶向指数与晶面指数 3．金属的晶体结构 1）典型的金属晶体结构，2）原子的堆垛方式，3）晶体结构中的间隙， 4）晶体缺陷 4．合金相结构 1）置换固溶体，2）间隙固溶体，3）影响固溶体溶解度的主要因素 4）中间相 5．晶体缺陷 1）点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷 二、金属与合金的凝固 1．金属凝固的热力学条件 2．形核 1）均匀形核，2）非均匀形核 3．晶体生长 1）液-固界面的微观结构，2）金属与合金凝固时的生长形态，3）成分过冷4．凝固宏观组织与缺陷 三、金属与合金中的扩散 1．扩散机制 2．扩散第一定律 3．扩散第二定律 4．影响扩散的主要因素 四、二元相图 1．合金的相平衡条件 2．相律 3．相图的热力学基础 4．二元相图的类型与分析 五、金属与合金的塑性变形 1．单晶体的塑性变形 1）滑移，2）临界分切应力,3）孪生，4）纽折 2．多晶体的塑性变形 1）多晶体塑性变形的特点，2）晶界的影响，
3.塑性变形对组织与性能的影响 1）屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等 六、回复和再结晶 1．回复和再结晶的基本概念 2．冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化 3．再结晶动力学 4．影响再结晶的主要因素 5．晶粒正常长大和二次再结晶 七、铁碳相图与铁碳合金 1．铁碳相图 2．铁碳合金 3．铁碳合金在缓慢冷却时组织转变 八、固态相变 1．固态相变的基本特点 2．固态相变的分类 3．扩散型相变 1）合金脱溶，2）共析转变，3）调幅分解 4．非扩散型相变 参考书： 1.金属学（修订版）, 宋维锡主编, 冶金工业出版社，1998； 2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社，2006； 3.材料科学基础（第二版）, 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社，2006； 4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。 复习方法的话大家还是根据自己的习惯有所不同。重要的是坚持。我个人有一些看法希望与大家分享。 刚开始看，很难把握重点，看的太细，会浪费时间。而且，第一遍看完之后，往往都是只有一个大概的轮廓，细节部分是很难记住的。所以第一边看要抓大放小，把握大致脉络。短时间内对专业课内容有一个全局的把握，以利于第二遍的深入阅读。这就算达到了目标。 再看的时候，每看完一节或一章，对主要内容进行概括。尤其是把重要的知识点用简练的语言概括出来，列成条目以利于以后把握重点，节约时间。一定要相信，手过一遍，胜过口过十遍。做笔记能加深我们对知识的理解和记忆。 再以后做题时每遇到问题回来看自己总结的笔记，并且把做题时重要的类型题的解法归纳到笔记中。坚持下去。做到点——线——面的复习，这样下来专业课不拿高分都难了。 二：知识梳理 第一章：金属与合金的晶体结构
北京科技大学 2000年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：数据结构 使用专业：计算机应用技术计算机软件与理论 一，回答下列各题 1．数据结构一般可分为哪几种类型？ A集合 B线性表 C树型结构 D图型结构 2．算法的五个特性分别是？ 3．设单链表接点指针为NEXT，试写出删除连表中指针P所指接点的直接后续的C语言语句。 4．盏和队列分别是具有什么特性的线性表？ 5．稀疏矩阵压缩存储通常有那些方法？ 6．广义表的三个特性分别是什么？ 7．含有N（大于0）个结点的二叉树的最小深度H=？ 8．带权的有向无环图G的一条关键路径是指哪条路径？ 9．影响B-树查找效率的主要因素是什么？ 10．对含有N个记录的文件按‘直接插入排序’和‘堆排序’时，其时间反正度分别如何？ 二，将二叉树BT中每一个结点的左右子树的C语言算法如下，其中（后面看不清） 分别为进队，出队和判别队列是否为空的函数，请填写算法中得空白处，完成其功能。 Typedef struct node {Int data ; Struct node*lchild.*rchild; }Btnode; void exchange(btnode*bt) {btnode *p, *q; if (bt) {ADD(Q,bt); while(!EMPTY(Q)) {p=DELQ(Q); if(p->lchild)____________________; if(p->rchild)____________________; q=______________; p->rchild=__________; ______________=q; }
第一章 参考答案1-1：解： (a):N1=0,N2=N3=P
(b):N1=N2=2kN (c):N1=P,N2=2P,N3= -P (d):N1=-2P,N2=P (e):N1= -50N,N2= -90N (f):N1=0.896P,N2=-0.732P 注（轴向拉伸为正，压缩为负） 1-2：解：σ1= 2 1 1 850 4 P kN S d π = =35.3Mpa σ2= 2 2 2 850 4 P kN S d π = =30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa 1-3：解：
下端螺孔截面：σ1=190 20.065*0.045P S =15.4Mpa 上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa 上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa ∴σ max =15.4Mpa
1-4：解：受力分析得：F1*sin15=F2*sin45 F1*cos15=P+F2*sin45 ∴σAB= 1 1 F S=-47.7MPa σBC= 2 2 F S=103.5 MPa 1-5：解: F=6P S1=h*t=40*4.5=180mm2 S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2
∴σmax=2F S =38.1MPa 1-6:解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa; △ l AC =NL EA =AC L EA σ=-0.01mm △ l CD =CD L EA σ=0 △ L DB =DB L EA σ=-0.01mm (2) ∴AB l ?=-0.02mm 1-7:解: 31.8127AC AC CB CB P MPa S P MPa S σσ==== AC AC AC L NL EA EA σε= == 1.59*104, CB CB CB L NL EA EA σε= == 6.36*104 1-8:解: Nl l EA l l ε?= ?= ∴ N EA ε= 62.54*10N EA N ε∴== 1-9：解： 208,0.317E GPa ν==
一、低碳钢试件的拉伸图分为 、 、 、 四个阶段。(10分) 二、三角架受力如图所示。已知F =20kN,拉杆BC 采用Q235圆钢，［钢 ］=140MPa,压杆AB 采用横 截面为正方形的松木，[木 ]=10MPa ，试用强度条件选择拉杆BC 的直径d 和压杆AB 的横截面边长a 。 n ＝180 r/min ，材料的许用切应 四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图，q 、a 均为已知。（15分） 五、图示为一外伸梁，l =2m ，荷载F =8kN ，材料的许用应力[]=150MPa ，试校核该梁的正应力强度。(15分) q a a 22 qa A B F C A B
六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分) 七、图示矩形截面柱承受压力F 1=100kN 和F 2=45kN 的作用，F 2与轴线的偏心距e =200mm 。 b =180mm ， h =300mm 。求 max 和 min 。（15分） 八、图示圆杆直径d =100mm ，材料为Q235钢，E =200GPa ， p =100，试求压杆的临界力F cr 。(10 σx ＝100MPa τx ＝100MPa σy ＝100MPa l l l F A B D C 4F 100m m 100mm 60mm
分) 《材料力学》试卷（1）答案及评分标准 一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。 评分标准：各 2.5分。 二、 d =15mm; a =34mm ． 评分标准：轴力5分， d 结果5分，a 结果5分。 三、 =87.５ＭＰa, 强度足够． 评分标准：T 3分，公式4分，结果3分。 四、 评分标准：受力图、支座反力5分，剪力图5分，弯矩图5分。 五、max =155.8MPa ＞［］=100 MPa ，但没超过许用应力的5%，安全． 评分标准：弯矩5分，截面几何参数 3分，正应力公式5分，结果2分。 六、（1）１＝１４１.42 MPa ，＝０，３＝１４１.42 MPa ；（2）r 4=245 MPa 。 评分标准：主应力5分，相当应力5分。 七、max =０.64 MPa ，min =-6.04 MPa 。 评分标准：内力5分，公式6分，结果4分。 F cr d 3m 1..5qa F S 图 M 图 F S 图 — — + M 图 qa 2 qa 2／2
第八章 习题 8-1斜杆AB的截面为100×100mm2的正方形，若P=3kN,试求其最大拉应力和最大压应力。 8-2水塔受水平风力的作用，风压的合力P=60kN.作用在离地面高H=15m 的位置，基础入土深 h=3m 设土的许用压应力[б] =0.3MPa,基础的直径d=5m 为使基础不受拉应力最大压应力又不超过[б]，求水塔连同基础的总重G允许的范围。
8-3悬臂吊车如图所示起重量（包括电葫芦）G=30kN衡量BC 为工字钢，许用应力[]=140MPa,试选择工字钢的型号（可近似按G行至梁中点位置计算） 8-4 如图所示，已知，偏心距，竖杆的矩形截面 尺寸材料是3号钢，， 规定安全系数=1.5。试校核竖杆的强度。 8-5 若在正方形截面短柱的中间处开一个槽，使截面面积减小为原截面面积的一半，问最大压应力将比不开槽时增大几倍？
8-6 图示一矩形截面杆，用应变片测得杆件上、下表面的轴向应变分别为材料的弹性模量 。 （1）试绘制横截面的正应力分布图。 （2）求拉力P及其偏心距e的数值。 8-7 一矩形截面短柱，受图示偏心压力P作用，已知许用拉应力许用压应力求许用压力 。
8-8 加热炉炉门的升降装置如图所示。轴AB的直径d=4cm，CD 为的矩形截面杆，材料都是Q235钢，已 知力P=200N。 （1）试求杆CD的最大正应力； （2）求轴AB的工作安全系数。 提示：CD杆是压缩与弯曲的组合变形问题。AB轴是弯曲与扭转的组合变形构件，E处是危险截面，M=154.5N*m,T=173.2 N*m。 8-9 一轴上装有两个圆轮如图所示，P、Q两力分别作用于两轮上并处于平衡状态。圆轴直径d=110mm，=60Mpa，试按照第 四强度理论确定许用载荷。
一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断口处的直 径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 答：延伸率%25%100100 100 125%100001=?-=?-= l l l δ 断面收缩率%64%100))(1(%100211=?-=?-= d d A A A δ 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面 A 点的剪应力，试计算 z S 。 232 3 )84(41bh h h hb S z =+= 4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。 二、绘制该梁的剪力、弯矩图。（15分） 矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形 圆形截面中间 挖掉正方形 4
三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。已知梁的横截面为边长等于 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量E 1＝ 10GPa ；钢拉杆的横截面面积A 2＝250mm 2 ,弹性模量E 2=210GPa 。试求拉杆的伸长l ?及梁中点沿铅垂方向的位移?。（14分） 解：杆受到的拉力kN q F N 402 2== m EA l F l N 00228.010 25010210310406 93=?????==?- 梁中点的挠度： m I E ql A E l F w l N c 00739.012 2 .0101038421040500114.0384521214 94 314122=? ?????+ =+=+?=?四、砖砌烟窗高m h 30=，底截面m m -的外径m d 31=，内径m d 22=，自重kN P 20001=，受 m kN q /1=的风力作用。试求：（1）烟窗底截面m m -的最大压应力；（2）若烟窗的基础埋深m h 40=， 基础及填土自重按kN P 10002=计算，土壤的许用压应力MPa 3.0][=σ，圆形基础的直径D 应为多大？（20分） 注：计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。 F s M m kN q /20=kN 20m kN ?160A B C m 10m 2112kN 88kN 20kN 40kNm 160kNm
北京科技大学材料科学与工程学院 2019年硕士研究生（推免）复试录取方案 一、依据文件 《教育部办公厅关于进一步完善推荐优秀本科毕业生免试攻读研究生工作办法的通知》教学厅2015[5]号；《北京科技大学接收优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生、直接攻读博士学位研究生管理办法》校研发2015[13]号。 本复试录取方案报北京科技大学研究生院审批通过后执行。 二、复试的组织管理 1、学院研究生招生领导小组 组长：王鲁宁 成员：董文钧、刘雪峰、曹文斌 2、学院研究生招生监督小组 组长：李帅 成员：邰永红、王海波、于浩、庞晓露 3、学院研究生招生工作小组 组长：董文钧 成员：郭翠萍、陈俊红、李立东、李静媛 4、复试小组成员 由学院的在职教授及副教授以上的3-5名教师组成，有直博生的面试组还须申报者报考的博士生导师参加。 学院经院务会讨论，成立研究生复试遴选委员会，对于未选择导师的推免生将由遴选委员会中的教授组成面试小组进行面试。
遴选委员会成员如下： 王鲁宁、董文钧、杨平、董建新、龙毅、刘雪峰、宋仁伯、李静媛、曹文斌、周张健、孙加林、高克玮、李立东、闫小琴 三、复试的准备工作 1、复试教师的遴选和培训情况：遴选办法、培训方式、培训内容等；复试教师首先是副教授以及副教授以上的硕士生导师，并由学院对此次参加复试的教师进行复试原则和具体实施细则以及评分方法等进行集中培训。 2、对复试考生资格审查的工作程序和办法：严格执行北京科技大学研究生院对于考生的各项资格文件的审核，严格工作流程，确保每位考生的资料完善准确，出现疑义及时报告学院； 3、复试的监督和复议的具体办法和形式：实行公开监督电话，以及招生领导，监督小组和工作小组负责人层层监督的办法，畅通监督途径。 四、复试工作办法 士招生指标。 2、本学院各专业考生进入复试的要求 ①遵守宪法和法律，品德良好，身体健康，无违法违纪行为； ②取得就读高校推荐免试资格； ③有较好的专业基础、研究兴趣浓厚，创新意识和创新能力较强; ④在校1-6学期学习成绩优秀，外语水平较好，未受过任何纪律处分等。 3、复试报到所需材料