工程材料学简答题

工程材料考试题1. 简答题。

1.1 什么是工程材料？工程材料是指用于建筑、制造和生产的物质，包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、纤维、复合材料等。

它们的选择对于工程设计和制造过程至关重要。

1.2 工程材料的分类。

工程材料可以按照其组成、性质和用途进行分类。

常见的分类包括金属材料、非金属材料、结构材料、功能材料等。

1.3 工程材料的性能要求。

工程材料需要具备一定的力学性能、物理性能、化学性能和耐久性能。

这些性能要求取决于材料的具体用途和环境条件。

2. 选择题。

2.1 以下哪种材料不属于金属材料？A. 铝合金。

B. 玻璃纤维。

C. 铁。

D. 铜。

2.2 工程材料的设计应考虑哪些因素？A. 材料的成本。

B. 材料的力学性能。

C. 材料的加工性。

D. 材料的环境适应性。

E. 所有以上因素。

3. 计算题。

3.1 一根长为2m，截面积为1cm²的钢材受到1000N的拉力，求其应力。

解，应力=拉力/截面积=1000N/1cm²=100000Pa。

3.2 一块铝合金材料的密度为2700kg/m³，体积为0.05m³，求其质量。

解，质量=密度×体积=2700kg/m³×0.05m³=135kg。

4. 综合题。

4.1 请结合实际工程案例，分析选用不同材料对工程设计的影响。

在实际工程设计中，不同材料的选用会对工程设计产生重大影响。

例如，在航空航天领域，轻质高强度的复合材料可以减轻飞机结构的重量，提高燃油效率；而在建筑领域，抗压强度高的混凝土可以保证建筑物的结构稳定性。

因此，工程师需要根据具体的工程要求和环境条件，选择合适的材料进行设计，以确保工程的安全性和可靠性。

5. 总结。

工程材料是工程设计和制造中至关重要的组成部分，其选择对于工程的质量和性能有着直接的影响。

因此，工程师需要充分了解不同材料的性能和特点，结合实际工程需求，合理选择和设计材料，以确保工程的成功实施和运行。

工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用时抵抗____的能力。

A. 变形B. 断裂C. 腐蚀D. 磨损2. 以下哪项不是金属材料的四大性能？A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 导电性3. 金属材料的塑性变形是指材料在受到外力作用时发生____而不发生断裂的性质。

A. 弹性变形B. 永久变形C. 塑性变形D. 脆性变形4. 金属材料的硬度是指材料抵抗____的能力。

A. 划伤B. 腐蚀C. 磨损D. 冲击5. 非金属材料通常具有以下哪种特性？A. 高导热性B. 高导电性C. 良好的绝缘性D. 高熔点二、填空题（每空1分，共10分）6. 金属材料的弹性模量是指材料在____状态下的应力与应变的比值。

7. 金属材料的疲劳是指材料在____作用下反复加载和卸载，最终导致断裂的现象。

8. 金属材料的热处理是指通过控制____、____和____来改变材料的组织结构和性能。

9. 陶瓷材料具有____、____、____等特性。

10. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的新型材料，具有____、____等优点。

三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些，并说明它们各自的作用。

12. 简述非金属材料在工程中的应用及其优缺点。

四、计算题（每题15分，共30分）13. 某金属材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。

14. 已知某金属材料的屈服强度为250 MPa，抗拉强度为350 MPa，若材料在拉伸过程中达到屈服点，计算其塑性变形量。

五、论述题（每题20分，共20分）15. 论述复合材料在航空航天领域的应用及其优势。

答案一、选择题1. B2. D3. B4. A5. C二、填空题6. 弹性7. 循环8. 温度、保温时间、冷却速度9. 高熔点、高硬度、良好的化学稳定性10. 轻质、高强度、良好的耐腐蚀性三、简答题11. 金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。

工程材料考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性通常用（）来衡量。

A. 硬度B. 弹性C. 韧性D. 延伸率答案：D2. 钢的淬火处理是为了提高其（）。

A. 硬度B. 韧性C. 塑性D. 强度答案：A3. 非金属材料中，（）具有很好的绝缘性能。

A. 陶瓷B. 橡胶C. 玻璃D. 石墨答案：C4. 以下哪种材料是复合材料？A. 铝合金B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 纯铜答案：B5. 金属材料的疲劳破坏属于（）。

A. 塑性破坏B. 脆性破坏C. 疲劳破坏D. 腐蚀破坏答案：C6. 以下哪种材料是有机高分子材料？A. 聚乙烯B. 硅酸盐C. 不锈钢D. 钛合金答案：A7. 金属材料的抗拉强度是指材料在（）状态下的最大应力。

A. 拉伸C. 剪切D. 扭转答案：A8. 金属材料的屈服强度是指材料在（）状态下的最大应力。

A. 拉伸B. 压缩C. 屈服D. 断裂答案：C9. 以下哪种材料是陶瓷材料？A. 氧化铝B. 聚丙烯C. 镁合金答案：A10. 金属材料的硬度是指材料（）的能力。

A. 抵抗变形B. 抵抗磨损C. 抵抗压缩D. 抵抗拉伸答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 金属材料的热处理方法包括（）。

A. 退火B. 淬火C. 正火答案：ABCD12. 以下哪些是金属材料的力学性能指标？A. 硬度B. 弹性模量C. 屈服强度D. 疲劳强度答案：ACD13. 以下哪些是非金属材料的特点？A. 良好的绝缘性B. 低密度C. 良好的耐腐蚀性D. 高熔点答案：ABC14. 以下哪些是复合材料的优点？A. 高强度B. 高刚度C. 良好的耐腐蚀性D. 良好的隔热性答案：ABCD15. 以下哪些是金属材料的加工方法？A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 切削加工答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）16. 金属材料的塑性越好，其韧性也越好。

（）答案：√17. 金属材料的硬度越高，其强度也越高。

工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行？A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案：A2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能？A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案：B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别？A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案：B6. 以下哪种材料的热导率最高？A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案：A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的？A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案：C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好？A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案：A9. 复合材料通常由哪些材料组成？A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案：D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。

答案：拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。

答案：抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。

答案：弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。

答案：次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。

答案：冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。

答案：退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。

答案：恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。

名词解释1.强度：材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力2.抗拉强度：材料发生均匀变形和断裂所能承受的最大应力值3.屈服强度：材料发生明显塑性变形的最小应力值4.疲劳：材料在远低于其屈服强度的应力下发生断裂的现象5.塑性：材料发生塑性变形不断裂的能力6.硬度：反应材料软硬程度的一种性能指标它表达材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力7.冲击韧性：材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性，以在冲击力作用下材料破坏时单位面积所吸收的能量ak表示。

8.相变：相的分解，合成，转变的过程9.工艺性能:是指材料的可加工性能难易程度（包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性能）10.晶格：为了研究方便，将构成晶体的原子抽象为平衡中心位置的纯粹几何点，称为结点或阵点。

用一些假想的空间直线将这些点连接起来，构成一个三维的空间格架，称为空间点阵，简称为晶格。

11.致密度：晶胞中原子本身所占有的体积与晶胞体积之比称为致密度。

12.位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体沿某一晶面发生局部滑移时，滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称为位错13.各向异性：晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列的密度不同，因而同一晶体的不同晶向和晶面上的各种性能不同，这种现象称为各向异性14.滑移：是指晶体的一部分沿—定的晶面和晶向发生滑动变形的现象。

15.冷加工：将在再结晶温度以下进行的加工16.热加工：将在再结晶温度以上进行的加工17.形变织构：金属经大量塑性变形后，由于晶体转动造成各个晶粒中的某些位向大致趋向一致的现象。

18.时效强化:合金元素经固溶处理后，获得过饱和固溶体。

在随后的室温放置或低温加热保温时，第二相从过饱和固溶体中析出，引起强度，硬度一己物理和化学性能的显著变化，这一过程被称为时效。

时效分人工时效和自然时效。

室温放置过程中使合金产生强化的效应称为自然时效，低温加热过程中使合金产生强化的称为人工时效19.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差20.加工硬化：随着塑性变形的增加，金属强度硬度升高，而塑性韧性降低的过程。

工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个晶体结构中？A. 体心立方晶体B. 面心立方晶体C. 六角密堆积晶体D. 简单立方晶体2. 以下哪个不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 细晶强化C. 形变强化D. 热处理强化3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高弹性4. 聚合物材料的分子链结构通常分为哪几种类型？A. 线性结构和支链结构B. 线性结构和网状结构C. 支链结构和网状结构D. 线性结构和环状结构5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 金属基复合材料C. 陶瓷基复合材料D. 纯金属6. 金属材料的疲劳强度通常与什么因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量7. 材料的热处理通常包括哪些过程？A. 淬火和回火B. 淬火和正火C. 正火和退火D. 退火和回火8. 以下哪种腐蚀类型属于化学腐蚀？A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 氢腐蚀D. 氧气腐蚀9. 材料的断裂韧性通常与什么有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性10. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 所有上述因素答案：1. B2. D3. C4. A5. D6. B7. A8. C9. C10. D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述金属材料的热处理过程及其目的。

2. 解释什么是材料的疲劳现象，并说明如何提高材料的疲劳寿命。

3. 描述聚合物材料的热塑性和热固性的区别。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，弹性模量为200 GPa，求该材料在拉伸过程中的弹性阶段的应力-应变关系。

2. 假设有一金属棒，其直径为20 mm，长度为1 m，材料的屈服强度为200 MPa，若要使其产生塑性变形，需要施加多大的力？四、论述题（共30分）1. 论述复合材料在现代工程中的应用及其优势。

《材料工程基础》简答题1、影响烟囱抽力的因素有哪些？如何影响？(1)烟囱的高度：烟囱愈高，产生的抽力就愈大。

(2)烟气的平均温度：烟气的平均温度愈高，则烟气的平均密度愈低，造成的抽力愈大。

(3)周围空气的温度：周围空气的温度愈低，则周围空气密度愈低，造成的抽力愈大。

2、离心式风机的结构及工作原理?结构：(1)吸入口；(2)叶轮前盘；(3)叶片；(4)后盘；(5)机壳；(6)出口；(7)截流板；(8)支架。

工作原理：当电动机转动时，风机的叶轮随着转动。

叶轮在旋转时产生离心力将空气从叶轮中甩出，空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中，由于速度慢，压力高，空气便从通风机出口排出流入管道当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶中。

因此，叶轮不断旋转，空气也就在通风机的作用下，在管道中不断流动。

3、离心泵的气蚀现象及产生原因?泵内流体的静压降低到空气分离压或汽化压时，液体内就会暴发大量的气泡和汽泡，产生冲击波，从而使泵形成气蚀，使得泵的工作遭到破坏。

一般包括液体气化和对金属的腐蚀。

原因：(1)安装位置过高，超过泵的允许吸上真空高度（10 m）；(2)当地气压过低；(3)所输送的液体温度过高。

4、风机工况调节的方法?(1) 流量调节法(2) 改变转速调节法(3)风机进风口设置可调节导流叶片调节法(4)风机串、并联运行调节法5、影响对流换热的因素有哪些？如何影响？(1)流体流动的起因:流体流动的动力有两种：一种是自由流动；一种是强迫流动。

强迫流动换热通常比自由流动换热更强烈。

(2)流体有无相变:液体气化时或气体凝结时的对流换热系数要比无相变时大得多。

(3)流体流动的状态:流体流速高时,扰动强烈而使换热加强。

(4)流体的物理性质:流体种类不同,物性不同,对流换热系数也有较大差别.一般导热系数大的流体,其对流换热系数也大；比热容和密度大的流体,其对流换热系数较大；流体的粘度大时,其对流换热系数较小。

工程材料考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性通常用（）来衡量。

A. 硬度B. 弹性C. 抗拉强度D. 延伸率答案：D2. 钢的碳含量在（）范围内时，其强度和硬度随着碳含量的增加而增加。

A. 0.03%-0.25%B. 0.25%-0.60%C. 0.60%-1.70%D. 1.70%-2.11%答案：B3. 以下哪种材料属于非金属材料？A. 钢B. 铜C. 玻璃D. 铝答案：C4. 陶瓷材料的特点是（）。

A. 导热性好B. 导电性好C. 绝缘性好D. 磁性强答案：C5. 金属材料的疲劳是指在（）作用下，材料发生断裂的现象。

A. 静载荷B. 冲击载荷C. 循环载荷D. 拉伸载荷答案：C6. 以下哪种材料是高分子材料？A. 橡胶B. 玻璃C. 陶瓷D. 金属答案：A7. 金属材料的硬度是指（）。

A. 材料的强度B. 材料的塑性C. 材料的脆性D. 材料抵抗硬物压入的能力答案：D8. 以下哪种焊接方法属于熔化焊接？A. 电弧焊B. 电阻焊C. 摩擦焊D. 冷压焊答案：A9. 金属材料的韧性是指材料在（）过程中吸收能量的能力。

A. 弹性变形B. 塑性变形D. 疲劳答案：B10. 以下哪种材料是复合材料？A. 木材B. 塑料C. 玻璃钢D. 金属答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 金属材料的力学性能包括（）。

A. 强度B. 硬度D. 韧性E. 疲劳答案：ACDE12. 以下哪些因素会影响材料的疲劳强度？（）A. 材料的表面粗糙度B. 材料的硬度C. 材料的内部缺陷D. 材料的热处理状态E. 材料的化学成分答案：ACDE13. 以下哪些是非金属材料的特点？（）A. 密度小B. 硬度高C. 绝缘性好D. 耐腐蚀性好E. 导热性好答案：ACD14. 以下哪些是高分子材料的加工方法？（）A. 注塑B. 挤出C. 吹塑D. 热压E. 冷压答案：ABC15. 以下哪些是金属材料的热处理方法？（）A. 退火B. 正火D. 回火E. 渗碳答案：ABCDE三、判断题（每题2分，共20分）16. 金属材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下，从弹性变形转变为塑性变形时的应力值。

工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的强度通常是指材料的：A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 抗弯强度D. 抗剪强度答案：A2. 以下哪种材料属于非金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 金属材料的塑性变形是指：A. 材料在受力后发生永久性形变B. 材料在受力后发生弹性形变C. 材料在受力后发生断裂D. 材料在受力后发生疲劳答案：A4. 材料的疲劳寿命与以下哪个因素无关？A. 载荷大小B. 载荷频率C. 材料的微观结构D. 材料的密度答案：D5. 陶瓷材料的主要特性是：A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C6. 金属材料的热处理通常不包括以下哪种工艺？A. 淬火B. 回火C. 正火D. 焊接答案：D7. 以下哪种材料具有较好的耐腐蚀性？A. 碳钢B. 不锈钢C. 铸铁D. 铝合金答案：B8. 材料的疲劳强度通常与以下哪个因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的密度D. 材料的弹性模量答案：B9. 金属材料的弹性模量是指：A. 材料在受力时的弹性变形能力B. 材料在受力后的塑性变形能力C. 材料在受力时的形变恢复能力D. 材料在受力后的断裂能力答案：A10. 以下哪种材料的导热性能最好？A. 木材B. 塑料C. 铜D. 橡胶答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1. 金属材料的_________是指材料在受力时抵抗变形的能力。

答案：弹性模量2. 金属材料的_________是指材料在受力后发生永久性形变的能力。

答案：塑性3. 材料的_________是指材料在反复受力后发生断裂的现象。

答案：疲劳4. 金属材料的_________是指材料在高温下抵抗氧化的能力。

答案：抗氧化性5. 金属材料的_________是指材料在受力后发生断裂的能力。

答案：韧性6. 金属材料的_________是指材料在受力后恢复原状的能力。

答案：弹性7. 金属材料的_________是指材料在受力后抵抗塑性变形的能力。

一、名词解释1、塑性○金属材料在外力作用下产生永久变形而不破裂的能力。

2、硬度○是衡量金属材料软硬程度的指标。

3、晶体○原子（离子）按一定几何规律排列的物质。

4、非晶体○内部的原子呈紊乱分布的物质。

5、晶格○描述晶体内原子排列规律的空间格架。

6、晶胞○能反映晶格特征的最小几何单元。

7、晶面○晶体中由一系列原子所构成的平面。

8、晶向○晶体中一个原子列在空间的位向。

9、单晶体○晶格位向完全一致的晶体。

10、晶体的各向异性○晶体的性能在不同方向上具有不同的数值。

11、同素异构（晶）转变○有些金属在固态条件下，随着温度或压力变化，从一种晶格形式转变为另一种晶格形式的现象。

12、点缺陷○在晶体中呈点状分布的缺陷，常见的有空位、间隙原子等。

13、面缺陷○在晶体中呈面状分布的缺陷，指晶体中的晶界和亚晶界等。

14、线缺陷○在晶体中呈线状分布的缺陷，指晶体中各种形式的位错。

15、过冷度○理论结晶温度与实际结晶温度之差。

16、结晶○物质由液态到固态的转变是形成晶体结构的过程。

17形核率○单位时间、单位体积液态金属内所形成的晶核数目。

18、长大速率○单位时间内晶体线性尺寸增加的毫米数。

19、变质处理○在金属浇注前，往液态金属中加入少量的变质剂来达到细化晶粒的工艺方法。

20、合金○由两种或两种以上的金属元素，或金属元素和非金属元素组成的具有金属特性的物质。

21、组元○组成合金最基本的、独立的物质。

22、相○合金中化学成分、原子聚集状态及性能相同的部分。

23、固溶体○两组元在固态时相互溶解而形成的单一均匀的固相。

24、间隙固溶体○溶质原子位于溶剂的间隙中形成的固溶体。

25、置换固溶体○溶剂晶格结点上的原子被溶质原子所置换而形成的固溶体。

26、固溶强化○通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。

27金属化合物○由相当程度的金属键结合，并具有一定金属性质的化合物。

28、机械混合物○固溶体与金属化合物或几种固溶体组成的多相组织。