材料设计原理与方法考试答案
- 格式：doc
- 大小：113.50 KB
- 文档页数：7
下载文档原格式
合集下载
材料科学：材料分析测试技术考试卷及答案(最新版).doc
材料科学：材料分析测试技术考试卷及答案（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 简述X 射线产生的基本条件。
本题答案： 2、问答题 测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成300角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样的自由表面是何种几何关系？ 本题答案： 3、单项选择题 洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（ ）A 、晶粒大小对衍射强度的影响 B 、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响 C 、衍射线位置对衍射强度的影响 D 、试样形状对衍射强度的影响 本题答案： 4、问答题 你如何用学过的光谱来分析确定乙炔是否已经聚合成了聚乙炔？ 本题答案： 5、问答题 说明多晶、单晶及厚单晶衍射花样的特征及形成原理。
姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：6、问答题什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”？本题答案：7、问答题你如何用学过的光谱来分析确定乙炔是否已经聚合成为聚乙炔？本题答案：8、问答题球差、像散和色差是怎样造成的？如何减小这些像差？哪些是可消除的像差？本题答案：9、问答题假定需要衍射分析的区域属于未知相，但根据样品的条件可以分析其为可能的几种结构之一，试根据你的理解给出衍射图标定的一般步骤。
本题答案：10、问答题试述X射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤？本题答案：11、单项选择题由于电磁透镜中心区域和边缘区域对电子折射能力不同而造成的像差称为（）A、球差B、像散C、色差D、背散本题答案：12、问答题试总结德拜法衍射花样的背底来源，并提出一些防止和减少背底的措施。
设计原理考试题库及答案
设计原理考试题库及答案一、单项选择题1. 设计原理中，以下哪一项不是构成设计的基本要素？A. 功能B. 形式C. 材料D. 色彩答案：C2. 人体工程学在设计中的主要作用是什么？A. 提高产品的美观性B. 提高产品的实用性C. 提高产品的经济性D. 提高产品的环保性答案：B3. 以下哪个不是设计原则？A. 功能性原则B. 经济性原则C. 创新性原则D. 随意性原则答案：D4. 在设计中，哪种颜色通常被用来表示警告或危险？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 黄色答案：A5. 产品设计中，以下哪一项不是用户研究的目的？A. 了解用户需求B. 预测市场趋势C. 创造艺术作品D. 设计用户体验答案：C二、多项选择题1. 设计过程中，以下哪些因素需要考虑？A. 环境因素B. 技术因素C. 经济因素D. 社会文化因素答案：ABCD2. 以下哪些是设计创新的来源？A. 用户反馈B. 技术进步C. 市场竞争D. 个人灵感答案：ABCD3. 设计中的形式美法则包括哪些？A. 对称与平衡B. 节奏与韵律C. 统一与变化D. 比例与尺度答案：ABCD三、判断题1. 设计的最终目的是满足用户需求。
（对）2. 设计过程中不需要考虑环境因素。
（错）3. 色彩在设计中只起到装饰作用。
（错）4. 人体工程学只适用于产品设计。
（错）5. 设计的创新性原则意味着可以忽略实用性。
（错）四、简答题1. 简述设计过程中用户研究的重要性。
答：用户研究在设计过程中至关重要，因为它帮助设计师了解用户的需求、偏好和行为模式。
通过用户研究，设计师可以预测市场趋势，创造符合用户期望的产品，从而提高产品的市场竞争力和用户满意度。
2. 描述设计中的“形式追随功能”原则。
答：“形式追随功能”是设计中的一个基本原则，意味着产品的外观和形式应该由其功能和用途决定。
这个原则强调设计的实用性和效率，确保产品不仅美观，而且能够满足用户的实际需求。
五、论述题1. 论述如何在设计中实现可持续发展。
混凝土结构设计原理考试题库答案
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案三、简答题（简要回答下列问题，必要时绘图加以说明。
每题8分。
）绪论1．什么是混凝土结构？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型？2．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？3。
混凝土结构有哪些优缺点？4。
简述混凝土结构设计方法的主要阶段。
第2章钢筋和混凝土的力学性能1．软钢和硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？2．我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?3．在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？4．简述混凝土立方体抗压强度。
5.简述混凝土轴心抗压强度.6。
混凝土的强度等级是如何确定的。
7。
简述混凝土三轴受压强度的概念。
8。
简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。
9．什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响？10．钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的？第3章轴心受力构件承载力1。
轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计强度应如何取值？2.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么？3。
简述轴心受压构件徐变引起应力重分布？（轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象？对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响？）4。
对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要求？对箍筋的直径和间距又有何构造要求？5.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时，有哪些限制条件?为什么要作出这些限制条件？6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程？第4章受弯构件正截面承载力1．受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据？2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？3．什么叫最小配筋率?它是如何确定的？在计算中作用是什么？4．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么?5。
确定等效矩形应力图的原则是什么？6．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件?应如8．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定?当x＜2a‘s何计算？9．第二类T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？10．计算T形截面的最小配筋率时，为什么是用梁肋宽度b而不用受压翼缘宽度b f?11．单筋截面、双筋截面、T形截面在受弯承载力方面，哪种更合理？,为什么？12．写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同.第5章受弯构件斜截面承载力1．斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？2．影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?3．斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限？具体包含哪些条件？4．钢筋在支座的锚固有何要求？5．什么是鸭筋和浮筋?浮筋为什么不能作为受剪钢筋？第6章受扭构件承载力1．钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点？2．钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生完全超筋破坏？3．钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点?计算中如何避免发生少筋破坏？4．简述素混凝土纯扭构件的破坏特征.5．在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？6．从受扭构件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比较合理，但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋的形式？7．《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？的意义是什么？起什么作用？上下限是多少?8．对受扭构件的截面尺寸有何要求？纵筋配筋率有哪些要求？第7章偏心受力构件承载力1.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么?大、小偏心受压的破坏特征分别是什么?2。
材料设计的原理与方法
材料设计的原理与方法摘要:材料设计是现代材料研制过程中必须首要解决的问题，是材料设计由定性化向定量化方向发展的必然趋势，本文论述了材料设计的定义、范畴和发展现状, 并对材料设计中的各种理论方法进行了详细论述和举例，在此基础上对该领域的发展提出了若干建议。
关键词:材料设计；理论；方法0引言材料设计是材料科学中的一个新兴分支，其内容是应用已有的知识与技术研制具有预期性能的新材料。
它的提出始于50年代，从70年代末期开始有了迅速的发展，特别是近几年来，已经有了不少引人注目的成果，越来越受到发达国家的重视。
生物技术、信息技术和新材料的发展是现代科学技术发展的三大支柱，其中新材料的发展是当代高新技术的基础，也是现代工业的基石，因此人们对材料的研究、开发和性能提出了越来越高的要求。
然而长期以来，材料研究主要采用“炒菜筛选法”或“试错法”，这一般需要依赖大量的试验，造成人力、物力和资源的浪费，设计周期也较长。
随着科学技术的发展，一些新的试验设备和方法的出现以及固体理论、分子动力学和计算机模拟等技术的发展，为材料设计提供了理论依据和强有力的技术支持。
近年来的材料研究表明，将现代新技术用于材料设计，则可用较少的试验获得较为理想的材料，达到事半功倍的效果。
1材料设计的定义与范畴1.1材料设计的定义材料设计的设想始于20世纪50年代，前苏联科学家进行了初期的研究，在理论上提出了人工半导体超晶格的概念。
到1985年,日本学者山岛良绩正式提出了“材料设计学”这一专门的研究方向,将材料设计定义为利用现有的材料、科学知识和实践经验，通过分析和综合,创造出满足特殊要求的新材料的一种活动过程, 其目的是改进已有的材料和创造新材料。
现在材料设计已基本上形成一套特殊的方法,就是根据性能要求确定设计目标,有效地利用现有资源，通过成份、结构、组织、合成和工艺过程的合理设计来制造材料。
其中，关键是材料的成份、结构和组织的设计。
1.2材料设计的研究范畴材料设计的研究范畴按研究对象的空间尺度不同可划分为4个层次，即电子层次、原子与分子层次、微观结构组织和宏观层次，如图1所示。
《钢结构设计原理》——期末考试参考答案
《钢结构设计原理》——期末考试参考答案一、单选题1.对于对接焊缝，当焊缝与作用力间的夹角满足( )时，该对接焊缝的可不进行验算。
A.1B.1.5C.2D.0.5正确答案：B2.对于钢结构的局部失稳，一般不采用( )方式。
A.增加翼缘与腹板厚度B.减小翼缘与腹板的宽度C.提高杆件的强度D.设置加劲肋正确答案：C3.钢材拉伸性能试验采用( )进行检测。
A.压力试验机B.弯折仪C.拉拔仪D.万能试验机正确答案：D4.受弯构件的腹板加劲肋设计原则是（）。
A.无论如何都要设置腹板加劲肋B.调整腹板的高厚比，尽量不要设置加劲肋C.各种加劲肋的功能是不一样的，要依据情况设置D.要优先设置纵向加劲肋正确答案：C5.为了防止轴心受压构件的局部失稳需( )。
A.规定板件有足够的强度B.规定板件的宽厚比C.规定板件有足够的刚度D.规定板件有足够的厚度正确答案：B6.钢梁腹板局部稳定采用( )准则。
A.腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力B.腹板实际应力不超过腹板屈曲应力C.腹板实际应力不小于板的屈服应力D.腹板局部临界应力不小于钢榭屈服应力正确答案：D7.常用的钢结构连接方法中，广泛应用于可拆卸连接方法是( )。
A.焊接连接B.螺栓连接C.铆接连接D.销键连接正确答案：B8.钢梁腹板加劲肋的主要作用是( )。
A.增强截面的抗扭刚度B.保证腹板的局部稳定性C.提高截面的强度D.提高梁的整体稳定性正确答案：B9.轴的刚度分为( )和扭转刚度。
A.扭矩刚度B.弯曲刚度C.抗震刚度D.机动刚度正确答案：B10.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于( )。
A.底板的抗弯刚度B.柱子的截面积C.基础材料的强度等级D.底板的厚度正确答案：C11.直角角焊缝连接的计算是根据( )情况不同分类的。
A.焊缝形式B.钢材型号C.受力情况D.结构形式正确答案：C12.钢材塑性破坏的特点是( )。
A.变形小B.破坏经历时间非常短C.无变形D.变形大正确答案：D13.高强螺栓与普通螺栓之间的主要区别是( )。
钢结构设计原理习题及答案
钢结构设计原理题库一、单项选择题1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊C 横焊D 仰焊11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 】A 疲劳强度B 静力强度C 整体稳定D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【 】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8 倍，是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个0.9∙不∙是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
混凝土结构设计原理试题与答案(B)
混凝土结构设计原理(B）卷试题一、概念选择题（均为单选题，答案请填写在答题卡上，每小题1分，总共40分）1．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是： ( ）A．抗压强度设计值f c=50MP a；B．抗压强度标准值f ck=50MP a；C．立方体抗压强度标准值f cu，k=50MP a;D．抗拉强度标准值f tk=50MP a。
2．混凝土强度等级是根据 150 mm×150 mm×150 mm的立方体抗压试验，按：（）A．平均值μf cu确定; B．μf cu－1。
645σ确定；C．μf cu－2σ确定； D．μf cu－σ确定。
3．减少混凝土徐变可采用的措施有：（）A．增加水泥用量； B 蒸汽养护混凝土； C 提早混凝土的加荷龄期; D 增加水用量。
4．以下关于混凝土收缩,正确的说法是：（）（1）收缩随时间而增长（2）水泥用量愈小，水灰比愈大，收缩愈大（3）骨料弹性模量大级配好，收缩愈小（4）环境湿度愈小，收缩也愈小（5）混凝土收缩会导致应力重分布A．（1）、(3）、(5）； B．(1）、（4）；C．（1)～（5）； D．（1)、（5）。
5。
高碳钢筋采用条件屈服强度，以σ0.2表示，即：（）A．取极限强度的20 ％；B．取应变为0。
002 时的应力；C．取应变为0.2 时的应力； D．取残余应变为0。
002 时的应力.6．检验软钢性能的指标有: （）（1）屈服强度（2）抗拉强度（3）伸长率 (4）冷弯性能A．（1）～（4）； B．(1）~(3)； C．（2）～（3）; D．(2）～(4）。
7．对于热轧钢筋（如HRB335），其强度标准值取值的依据是: （）A．弹性极限强度； B．屈服极限强度; C．极限抗拉强度； D．断裂强度.8．钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主要原因是: （）A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力；B．两者温度线膨系数接近；C．混凝土对钢筋的保护;D．混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且两者温度线膨系数接近9．关于设计值和标准值，以下说法正确的是：（ ) A．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值小于其标准值；B．材料强度设计值小于其标准值，荷载设计值大于其标准值;C．材料强度设计值等于其标准值,荷载设计值等于其标准值；D．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值大于其标准值.10．我国现行的《混凝土结构设计规范》采用的设计方法是：（）A ．以概率理论为基础的极限状态设计方法；B ．以单一安全系数表达的极限状态设计方法;C ．以多安全系数表达的安全系数设计方法；D ．容许应力法。
混凝土结构设计原理试题及答案
混凝土结构设计基本原理试题（B）卷（闭）一、填空题（20分）1、钢筋混凝土结构设计中，作用效应的标准值小于作用效应的设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值。
2、结构设计中可靠度指标越大，失效概率越小，结构越可靠。
3、钢筋砼受弯构件正截面设计中，为防止超筋梁破坏应满足齐力;为防止少筋梁破坏应满足p》pmin _____ 。
4、有腹筋梁斜截面受剪破坏形态斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏？影响有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要因素有剪跨比、配箍率?5、钢筋砼梁中规定箍筋的最大间距是为了 _避免箍筋间受剪承载力不足而发生斜截面破坏。
6、钢筋混凝土受压构件中箍筋的作用—主要是抗剪、约束纵筋，轴心受压柱承载力中普通矩形箍筋柱的承载力小于螺旋箍筋柱承载力。
7、由于混凝土徐变，钢筋混凝土轴心受压构件会产生应力重分布，其结果使钢筋的压应力增大，混凝土的压应力减小，如果受压构件中混凝土徐变过大且纵向钢筋配置过多，卸载时构件截面可能发生出现拉裂缝。
8受弯、剪、扭作用的钢筋混凝土构件，承载力计算中箍筋的作用是承担剪力和扭矩，纵筋的作用是承担扭矩和弯矩。
9、最好的方法是采用在总钢筋面积不改变的情况下减小钢筋直径 _______ ，使其满足《规范》要求。
二、简答题（40分）1、什么叫结构可靠性？它包含哪些结构功能要求？（6分）可靠性一一安全性、适用性和耐久性的总称。
就是指结构在规定的使用期限内，在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的能力。
答案是否不够详细？2、钢筋混凝土受弯构件中的刚度与材料力学中的抗弯刚度是否相同？简述影响钢筋混凝土受弯构件刚度的主要因素？（6分）钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度与材料力学中的刚度不同 ，前者受力过程中不断变化, 后者在构件破坏前是恒定的；3、图1示工字形柱箍筋形式哪一个是正确的，为什么 ？ ( 6分)A 图箍筋形式正确。
原因：无论截面形式如何，箍筋均不能出现内折角，避免受压时内折角箍筋不受力，混凝土破坏。
混凝土结构设计原理试题与答案(考试自用)
一、概念选择题（均为单选题，答案请填写在答题卡上，每小题1分，总共40分）1．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是：（ C ）A．抗压强度设计值f c=50MP a；B．抗压强度标准值f ck=50MP a；C．立方体抗压强度标准值f cu，k=50MP a；D．抗拉强度标准值f tk=50MP a。
2．混凝土强度等级是根据150 mm×150 mm×150 mm的立方体抗压试验，按：( B ) A．平均值μf cu确定；B．μf cu－1.645σ确定；C．μf cu－2σ确定；D．μf cu－σ确定。
3．减少混凝土徐变可采用的措施有：（ B ）A．增加水泥用量； B 蒸汽养护混凝土； C 提早混凝土的加荷龄期； D 增加水用量。
4．以下关于混凝土收缩，正确的说法是：（ A ）（1）收缩随时间而增长（2）水泥用量愈小，水灰比愈大，收缩愈大（3）骨料弹性模量大级配好，收缩愈小（4）环境湿度愈小，收缩也愈小（5）混凝土收缩会导致应力重分布A．（1）、（3）、（5）；B．（1）、（4）；C．（1）～（5）；D．（1）、（5）。
5. 高碳钢筋采用条件屈服强度，以σ0.2表示，即：（ D ）A．取极限强度的20 %；B．取应变为0.002 时的应力；C．取应变为0.2 时的应力；D．取残余应变为0.002 时的应力。
6．检验软钢性能的指标有：（ A ）（1）屈服强度（2）抗拉强度（3）伸长率（4）冷弯性能A．（1）～（4）；B．（1）～（3）；C．（2）～（3）；D．（2）～（4）。
7．对于热轧钢筋(如HRB335)，其强度标准值取值的依据是：（ B ）A．弹性极限强度；B．屈服极限强度；C．极限抗拉强度；D．断裂强度。
8．钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主要原因是：（ D ）A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力；B．两者温度线膨系数接近；C．混凝土对钢筋的保护；D．混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且两者温度线膨系数接近9．关于设计值和标准值，以下说法正确的是：（ B ）A．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值小于其标准值；B．材料强度设计值小于其标准值，荷载设计值大于其标准值；C．材料强度设计值等于其标准值，荷载设计值等于其标准值；D．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值大于其标准值。
设计材料及加工工艺+答案
2014设计材料及加工工艺期末总结第一章概论1.产品造型设计的三个要素及相互关系。
产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。
2.材料的特性有哪些？固有特性：物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性第二章材料的工艺特性1 什么是材料的工艺性？材料适应各种工艺处理要求的能力。
材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺2 材料成型加工工艺的选择。
（1）去除成形（减法成形）在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。
（2）堆积成形（加法成形）通过原料堆积获得所需形态。
如铸造、焙烧、压制、注射成型。
（3）塑性成形坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。
3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。
表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性工艺类型及选择A 表面精加工工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理B 表面层改质工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽C 表面被覆技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。
4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。
快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。
过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；2）对该三维（3D）模型进行分层离散处理，将三维模型数据变成二维(2D)平面数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1答：原数据可能含有大量的噪声，去除噪声是有必要的。
原数据可能数据量很大，维数很高，计算机处理起来时间复杂度很高，预处理可以降低数据维度。
在模式识别中, 数据的预处理很重要的另一个原因是用于同一分类的各个特征可能差别很大, 例如对金属间化合物的分类, 有的特征量为原子半径, 有的为熔点, 有的则为原子电荷密度。
数据间不仅量纲不一样, 其绝对值大小有时会有几个数量级之差。
因此, 应用表度化方法使个特征量变化幅度处于同一水平上。
最常用的预处理方法是标准化处理(autoscaling), 设a ij 为原始数据a n a i ij j n-==∑11 ( 1)s a a i n ij i j n =-⎛⎝ ⎫⎭⎪-=∑1121_ ( 2) x a a s ij ij i i =-_ ( 3)X x x x x x x x x x n n m m mn =⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢111212122212........::....:.... ( 4) 其中x ij 为标准化数据,经过标准化处理的变量权重相同,均值为零, 方差为1。
2答：（一）蒙特卡罗方法的基本思想蒙特卡罗方法又称计算机随机模拟方法。
它是以概率统计理论为基础的一种方法。
当所求问题的解是某个事件的概率，或者是某个随机变量的数学期望，或者是与概率、数学期望有关的量时，通过某种试验的方法，得出该事件发生的频率，或者该随机变量若干个具体观察值的算术平均值，通过它得到问题的解。
这就是蒙特卡罗方法的基本思想。
可以把MC 解题归结为3个主要步骤：构造或描述概率过程；实现从已知概率分布抽样；建立各种估计量（二）蒙特卡罗方法的特点蒙特卡罗方法在实际的运用当中具有以下几个特点：① 够比较逼真地描述具有随机性质的事物的特点及物理实验过程蒙特卡罗方法可以部分代替物理实验，甚至可以得到物理实验难以得到的结果。
用蒙特卡罗方法解决实际问题，可以直接从实际问题本身出发，而不从方程或数学表达式出发。
它有直观、形象的特点。
② 受几何条件限制小在计算s 维空间中的任一区域D s 上的积分，无论区域D s 的形状多么特殊，只要能给出描述D s 的几何特征的条件，就可以从D s 中均匀产生N 个点③收敛速度与问题的维数无关由误差定义可知，在给定置信水平情况下，蒙特卡罗方法的收敛速度为)(2/1-N O ，与问题本身的维数无关。
维数的变化，只引起抽样时间及估计量计算时间的变化，不影响误差。
也就是说，使用蒙特卡罗方法时，抽取的子样总数N与维数s无关。
维数的增加，除了增加相应的计算量外，不影响问题的误差。
这一特点，决定了蒙特卡罗方法对多维问题的适应性。
此外，在计算机上进行蒙特卡罗方法计算时，程序结构简单，分块性强，易于实现。
（三）蒙特卡罗方法的局限性蒙特卡罗方法的局限性主要包括三方面。
首先，收敛速度慢。
蒙特卡罗方法的收敛为NO，一般不容易得到精确度较高的近似结果。
对于维数少（三维以下）的问题，不(2/1)如其他方法好。
其次，误差具有概率性。
由于蒙特卡罗方法的误差是在一定置信水平下估计的，所以它的误差具有概率性，而不是一般意义下的误差。
随机数选择问题是蒙特卡罗方法的局限性。
在运用在运用蒙特卡罗算法求解定积分的解时，程序中的核心问题是随机数发生器的选用，选用不同的随机数发生器对定积分的计算结果有着不同的计算精度。
数学上，对重积分和定积分的传统计算方法是将复杂的重积分和定积分化简为类次积分，来求原函数和积分结果。
这种数学方法在理论上没有任何问题，但是在实际应用中，原函数难以得到，或者是原函数根本不能用初等函数来表示，而蒙特卡罗方法为此提供了一个新的途径，它是利用计算机的计算快速和计算高精度来模拟物理上的随机投点实验，最后通过概率计算来解决问题。
蒙特卡罗方法中的关键之处是随机数发生器的选用。
其选择共有三种方法：（1）乘同余法：这种方法在初始值给定时整个随机数数列就已经确定，但是整个随机数数列仍具有随机特性。
人们通过大量的研究发现可通过选择恰当的数值使得乘同余法的周期可以达到满周期。
（2）VEN DER法。
（3）取小数法：其原理是将前一次随机数平方后的数，取其小数点后第一个非零数字后面的尾数作为下一个所求随机数。
此算法简单易读，除初值外，没有其他参数，并且计算过程与初值的取值关系不大，几乎可以取所有的非负有理数和非平方数（即该数的开根是无理数）；只要取得一个适当的种子，该算法所得到的随机数序列就具有周期长，不易退化，统计性质好的优点。
通过随机数发生器对蒙特卡罗算法求解定积分的影响的比较试验，得到了可以满足模拟要求的随机数发生器----乘同余法（四）蒙特卡罗方法的主要应用范围蒙特卡罗方法所特有的优点，使得它的应用范围越来越广。
它的主要应用范围包括：粒子输运问题，统计物理，典型数学问题，真空技术，激光技术以及医学，生物，探矿等方面，特别适用于在计算机上对大型项目、新产品项目和其他含有大量不确定因素的复杂决策系统进行风险模拟分析。
随着科学技术的发展，其应用范围将更加广泛。
3答：量子化学中的基组是用于描述体系波函数的若干具有一定性质的函数。
基组是量子化学从头算的基础，在量子化学中有着非常重要的意义。
基组的概念最早脱胎于原子轨道，随着量子化学的发展，基组的概念已经大大扩展，现已不局限于原子轨道的原始概念。
在量子化学计算中，根据体系的不同，需要选择不同的基组，构成基组的函数越多，基组便越大，计算的精度也越高，计算量也随之增大。
1.斯莱特型基组斯莱特型基组就是原子轨道基组，基组由体系中各个原子中的原子轨道波函数组成。
Slater 轨道的选取形式为（2.24）的函数，这里A 是归一化常数n 、l 、m 依次为主量子数、角量子数和磁量子数，ζ称轨道指数．可以用拟合的办法选取ζ，使(2.24)更接近真正的原子轨道，下面是对简单的双原子分子氮化氢HF 的计算实例，计算时将F 原子核固定在原点，H 位于(0，0，R)，R 是键长1.733au 或0.9171Å这里au 表示原子单位，即玻尔半径a 。
．选取基集合为F 原子的1s ，2s ，2p x ，2p y 和2p z 轨道，以及H 原子的1s 轨道．这是最小基集合轨道．采用的Slater 函数为对F ：对H ：而 ζ1＝8.7；ζ2＝2.62；ζ3＝1.0。
这是闭壳层分子，总共10个电子，共占有5个轨道．6个基函数得到6阶的久期方程组．经过6次迭代收敛．在迭代过程中总能量的变化如下： 第一次迭代：-103.93973au 第二次迭代：-104.66070au 第三次选代：-104.67676au 第四次迭代：-104.67184au 第五次迭代：-104.67184au 第六次迭代：-104.67184au 最终得到的分子轨道总能量和分子波函数系数i C 见表2.2-1斯莱特型基组是最原始的基组，函数形式有明确的物理意义，但是这一类型的函数，数学性质并不好，在计算多中心双电子积分时，计算量很大，因而随着量子化学理论的发展，斯莱特型基组很快就被淘汰了。
2.高斯型基组高斯型基组用高斯函数替代了原来的斯莱特函数。
它与S1later 轨道的差别在于其径向部分的指数衰减呈r 2的形式，即为21r n e r α--的形式．角向部分仍为球谐函数()ϕθ,lm Y ．可见，随着r 的增加高斯轨道的衰减比Slater 轨道快得多，这是有利于多中心积分的计算的．而且选用高斯轨道可以将形如(2.10)和(2.14)的多中心积分全部用解析形式推导出来，可使计算大为简化。
因此，在多原子分子轨道的计算中，人们往往来用高斯轨道为基，以减少计算工作量．从球谐函数的表达式中可以看出，在直角坐标系中()ϕθ,1lm n Y r -实际上是一个多项式的形式，因此往往将以原于A 为中心的Gauss 轨道函数定义为其中N 是归一化因子；实际上，Slater 型的函数能较好地模拟原子轨道，但用Slater 函数作基的多中心积分的计算非常复杂．为弥补高斯轨道不像”原子“轨道的缺点，往往增加基函数组的数目．例如，先用几个高斯轨道来拟合32ater 钦道，也就是将SIater 函数用高斯函数展开的办法．为了减少计算工作量，人们考虑了很多节约的办法．一个常用的办法是所谓冻结芯态．因为当原子组合成分子时，其芯态电子是变化很少的，活跃的是价态电子，所以常常将芯态电子“冻结”起来，只考虑价态电子的运动，这样可以减少基函数组的数目．高斯型函数在计算中有较好的性质，可以将三中心和四中心的双电子积分轻易转化为二中心的双电子积分，因而可以在相当程度上简化计算，但是高斯型函数与斯莱特型函数在r=0处的行为差异较大，直接使用高斯型函数构成基组会使得量子化学计算的精度下降。
4答：材料设计主要方法及特点归纳如下：1 经验法长期以来,材料研究通常采用配方法或常说的“炒菜”方式进行。
该方法是根据大量的试验数据,对成分-组织-性能反复调整、试验,直到获得满意的材料为止。
这种方法具有相当大的盲目性,费时、费力、经济损失大,已远远不能满足现代科技和社会的发展要求。
此外,为了总结出材料的成分-组织-性能间的内在规律,常用统计学法对试验数据反复回归,得到一些回归方程,这些关系式对材料的研究、应用起到了一些积极作用。
但是,这些关系式都是在一定的生产条件下建立起来的,它仅适用于相应的生产条件;再者,由于材料的制备过程是一个复杂的非线性系统,显然利用线性函数来考虑性能、组织和成分的这些关系式不是很理想的。
2 半经验法这种设计方法的基本原理是从已有的大量数据和经验事实出发,将材料的性能、组分等数据存放在数据库中,利用一些数学计算来完成材料设计。
典型的材料数据库是日本工程中心自1996年开始建立的LPF数据库,该库涵盖了合金、金属间化合物、陶瓷、矿物等全部无机物材料的有关信息。
在LPF数据库的基础上可建立一个知识-信息体系,通过计算有效地预测、开发新材料。
要建立有效地知识体系,数学方法较为关键。
常用的有热力学方法,即利用材料的一些特征数据(如自由能、扩散系数等)预测材料的性能;还可利用能带理论来设计一些合金元素在金属间化合物中的作用,以及利用量子力学理论计算合金的相结构等。
3 第一原理法材料是由许多紧密排列的原子构成的,是一个复杂的多粒子体系。
第一原理法就是把由多粒子构成的体系理解为由电子和原子核组成的多粒子系统,并根据量子力学的基本原理最大限度的对问题实现“非经验性”处理。
第一原理的出发点是求解多粒子系统的量子力学薛定谔方程,在实际求解该方程时采用两个简化:一是绝热近似,即考虑电子运动时原子核是处于它们的瞬时位置上,而考虑原子核的运动时不考虑电子密度分布的变化,将电子的量子行为与离子的经典行为视为相对独立;第二个假设是利用哈特利-福克自洽场近似将多电子的薛定谔方程简化为单电子的有效势方程。