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《材料科学基础》复习思考题《材料科学基础》复习思考题第⼀章：材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。
⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。
3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。
5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。
8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。
金属材料学思考题答案2绪论、第一章、第二章1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。
2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？答：回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。
③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解，3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等；凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。
S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。
4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。
1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织)5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。
中考语文试卷的结构分析（含答案）下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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混凝土结构设计思考题及习题集1思考题1-1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。
1-2 钢筋混凝土梁板结构有几种基本形式?它们是怎样划分的?1-3 荷载在整体式单向板梁板结构的板、次梁和主梁中是如何传递的，为什么?在按弹性理论和塑性理论计算时两者的计算简图有何区别?1-4 整体式梁板结构中，欲求结构跨内和支座截面最危险内力时，如何确定活荷载的最不利布置?1-5 何谓结构内力包络图?它与结构内力图有何异同?1-6 何谓结构材料图?纵向钢筋弯起和切断时，结构的材料图有何变化?1-7 何谓塑性铰?塑性铰与理想铰有何异同?1-8 何谓结构的承载力极限状态?试举例说明。
1-9 何谓结构塑性内力重分布?试举例说明。
塑性铰的部位及塑性矩的值与塑性内力重分布有何关系?试举例说明。
说明按塑性内力重分布方法设计梁、板时为什么能节省钢筋。
1-10 何谓弯矩调幅?考虑塑性内力重分布的分析方法中，为什么要对塑性铰处弯矩调整幅度加以限制?1-11 如何增加塑性铰的转动能力?其中那种措施是最有效的；1-12 在进行双向板的内力计算时其基本假定是什么?计算双向板控制截面的最危险内力时活荷载如何布置?荷载应如何分解?支承条件怎样确定?1-13 整体式无梁楼盖结构按弹性理论的内力分析中，按经验系数法及按等代框架法基本假定有何区别?如何进行柱帽设计？1-14 装配式铺板结构中，板与板、板与承重横墙的连接，板与纵墙的连接有何重要性?1-l5 斜向结构(如楼梯)在竖向均布荷载作用下，其内力如何分析?它与水平向结构相比有何特点？1-16 整体式雨篷结构中，雨篷板、梁受力有何特点?梁的最大扭矩内力如何确定?结构整体抗倾覆验算有何特点?习题1-1某多层民用建筑，采用砖混结构，楼盖结构平面见习图1.1所示。
（1）楼面构造层的恒载标准值为1.33kN/m2，楼面活荷载标准为4.0kN/m2；（2）混凝土强度等级为C30；（3）梁中纵向受力钢筋采用HRB400，其余采用HPB235。
注： *的多少仅代表该题可能的难易程度。
第一章 X 射线物理学基础1、X 射线有什么性质，本质是什么？波长为多少？与可见光的区别。
（*）2、什么是X 射线管的管电压、管电流？它们通常采用什么单位？数值通常是多少？（*）3、X 射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
（*）4、X 射线有几种？产生不同X 射线的条件分别是什么？产生机理是怎样的？晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线？（*）5、特征X 射线，连续X 射线与X 射线衍射的关系。
（*）6、什么是同一线系的特征X 射线？不同线系的特征X 射线的波长有什么关系？同一线系的特征X 射线的波长又有什么关系？7、什么是临界激发电压？为什么存在临界激发电压？（**）8、什么是、射线？其强度与波长的关系。
什么是、射线其强度与波长的关系。
（**）αK βK 1αK 2αK 9、为什么我们通常只选用Cr 、Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Cu 、W 等作阳极靶，产生特征X 射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
10、 什么是相干散射、非相干散射？它们各自还有什么名称？相干散射与X 射线衍射的关系。
（*）11、 短波限，吸收限，激发限如何计算？注意相互之间的区别与联系。
（**）12、 什么是X 射线的真吸收？比较X 射线的散射与各种效应。
（*）13、 什么是二次特征辐射？其与荧光辐射是同一概念吗？与特征辐射的区别是什么？（**）14、 什么是俄吸电子与俄吸效应，及与二次特征辐射的区别。
（**）15、 反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同? （**）16、 在X 射线与物质相互作用的信号中，哪些对我们进行晶体分析有益？哪些有害？非相干散射和荧光辐射对X 射线衍射产生哪些不利影响？（**）17、 线吸收系数与质量吸收系数的意义。
并计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数（假如空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3g/cm 3）(**)18、 阳极靶与滤波片的选择原则是怎样的？（*）19、 推导出X 射线透过物质时的衰减定律,并指出各参数的物理意义。
《材料结构与性能》思考题第一章金属及合金的晶体结构1．重要名词晶体非晶体单晶体多晶体晶粒晶界各向异性假等向性（伪各向同性）空间点阵阵点（结点）晶胞简单晶胞（初级晶胞）布拉菲点阵晶系晶面晶面指数晶向晶向指数密勒指数晶面族晶向族晶带晶带轴面间距配位数致密度点阵常数面心立方（A1）体心立方(A2) 密排六方(A3) 同素异构现象四面体间隙八面体间隙多晶型性(同素异构转变) 原子半径合金相固溶体间隙固溶体置换固溶体有限固溶体无限固溶体电子浓度无序分布偏聚短程有序短程有序参数维伽定律中间相金属间化合物正常价化合物电子化合物(Hume-Rothery相) 间隙相间隙化合物拓扑密堆相(TCP相) PHACOMP 方法超结构（有序固溶体，超点阵）长程有序度参数反相畴（有序畴）2．试述晶体的主要特征。
3．画出立方晶系中的下列晶面和晶向：(100), (111), (110), (123), (130)), (121), (225), [112], [312], 2]。
画出六方晶系中的下列晶面：(0001), (1120), (1011)。
[114．画出立方晶系(110)面上的[111]方向，(112)上的[111]方向。
在其(111)面上有几个<110>方向5．计算面心立方、体心立方、密排六方点阵晶胞的晶胞内原子数、致密度。
其中原子的配位数是多少6．面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的，为什么它们形成了两种点阵7．画图计算面心立方和体心立方点阵的四面体、八面体间隙的半径r B与原子半径r A之比。
8．铜的面心立方点阵常数为Å，计算其（122）晶面间距。
9．立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系10．写出立方晶系{112}晶面组的全部晶面和<123>晶向族的全部晶向。
11．已知点阵常数a=2 Å，b=6 Å, c=3 Å, 并已知晶面与三坐标轴的截距都是6 Å，求该晶面的指数。
第3章思考题参考答案3-1 什么是钢筋与混凝土之间的粘结作用？有哪些类型？（1）钢筋与混凝土这两种材料能够承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力称为粘结应力，通过粘结应力传递二者的应力，使钢筋与混凝土共同受力，为粘结作用。
（2）根据受力性质，钢筋与混凝土之间的粘结作用分为两类：锚固粘结与裂缝间粘结。
3-2 钢筋与混凝土间的粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？（1）钢筋与混凝土间的粘结作用有三部分组成：○1混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；○2钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；○3钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
（2）光圆钢筋的粘结力主要由摩擦力和机械咬合作用所组成；带肋钢筋主要表现为机械咬合作用。
3-3 带肋钢筋的粘结破坏形态有哪些？（1）由斜向挤压力径向分量引起的环向拉力增加至一定量时，会在最薄弱的部位沿钢筋的纵轴方向产生劈裂裂缝，出现粘结破坏，引起:○1梁底的纵向裂缝；○2梁侧的纵向裂缝。
（2）由斜向挤压力纵向分量引起：○1会在肋间混凝土“悬臂梁”上产生剪应力，使其根部的混凝土撕裂；○2钢筋表面的肋与混凝土的接触面上会因斜向挤压力的纵向分量产生较大的局部压应力，使混凝土局部被挤碎，从而使钢筋有可能沿挤碎后粉末堆积物形成的新的滑移面，产生较大的相对滑移；○3当混凝土的强度较低时，带肋钢筋有可能被整体拔出，发生刮出式的相对破坏。
3-4 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些？影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要有：（回答题目可以只写要点）（1）混凝土强度。
光圆钢筋及带肋钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，且与混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。
（2）浇筑混凝土时钢筋所处的位置。
浇筑深度超过300mm时的“顶部”水平钢筋，钢筋的底面混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触，形成强度较低的疏松空隙层，削弱了钢筋与混凝土的粘结作用。
混凝土结构原理思考题及习题集1第1章混凝土结构用材料的性能思考题1-1混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?1-2钢筋冷拉和冷轧的抗拉、抗压强度都能提高吗?为什么?1-3立方体抗压强度是怎样确定的?为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低?1-4影响混凝土抗压强度的因素有哪些?1-5、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？用什么符号表示？1-6、混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度？除立方体强度外，用什么符号表示？1-7、混凝土抗拉强度是如何测试的？1-8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量什么关系？第2章 钢筋混凝土轴心受力构件正载面承载力计算 思考题2-1轴心受压构件中纵筋的作用是什么？2-2柱在使用过程中的应力重分布是如何产生的？2-3螺旋箍筋柱应满足的条件有哪些？2-4公路桥涵规范在计算轴心受拉和抽心受压构件正截面承载力时与建筑工程规范有哪些相同和不同之处？习题2-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向力设计值410140⨯=N ，楼层高m .H 45=，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
2-2由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度m .H ,.l 82700==，配盘为)mm A (s2804164='φ。
C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950kN 。
试问柱截面是否安全？2-3已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m ，计算高度700.l =，H=3.5m ，配HRB400钢筋)mm A (s 220101610='φ，C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm ，试确定此承载力。
2-4编写轴心受拉和轴心受压构件正截面承载力计算程序。
1、一些合金结构钢有高温回火脆性的可能，有哪些措施可避免或减轻?2、有些零件为什么要经过调质处理，而不直接用正火态?3、对一般结构钢的成分设计时，要考虑其MS点不能太低，为什么?4、合金钢与碳钢相比，强韧性要好，主要原因是什么？5、退火后的低C钢板一般在深冲前，先进行一次少量变形的平整加工，然后常进行深冲，为什么?6、为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿上机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优缺点？7、控轧技术是高温形变热处理的一种形式，实质是通过（？）提高钢强韧性。
8、对12Cr2Ni4、40Cr、T12钢的淬透性和淬硬性排序。
9、在具体选材时，钢的淬透性和淬硬性的主要应用意义各是什么？10、为什么40Mn2钢淬火加热时，过热敏感性比较大？11、大型弹簧为什么要先成形后强化，小型弹簧先强化后成形?小型弹簧成形后为什么进行低温退火?12、某精密镗床主轴用38CrMoAlA钢制,某重型齿轮铣床主轴用20CrMnTi制造,某普通车床主轴用40Cr钢制造.试分析比较说明它们各自应采用什么样的热处理工艺及最终的组织和性能特点13、某大型精密数控车床主轴的轴颈部位硬度要求为56～60HRC，其余部位为20～24HRC：（1）为该主轴选择两种以上的合适材料；（2）试给出该主轴的简明全厂加工路线；（3）分析该路线中所涉及的全部热处理工序之目的、组织和大致硬度范围。
14、针对某重型载货汽车连杆，试选择2种以上材料并给出具体牌号；为其制订简明的全厂加工工艺路线；能否采用表面强化方法显著提高该连杆的工作性能？为什么？15、桥梁（钢）从Q235→16Mn→15MnV变化，45钢调质处理后强度均高于以上三类钢，它能否用作桥梁？为什么？16、某一40Cr零件，技术要求σb≥700Mpa,ψ≥55%,经调质后零件的σb≈1000 MPa，550 MPa，ψ≈45％，65％，不合格，分析原因及补救措施17、航空发动机轴常选用40CrNiMoA钢制造较为理想。
《高分子材料导论》思考题第一章材料科学概述1．试从不同角度把材料进行分类，并阐述三大材料的特性。
按化学组成分类：金属材料无机材料.有机材料（高分子材料）按状态分类:气态。
固态：单晶.多晶.非晶.复合材料.液态按材料作用分类:结构材料，功能材料按使用领域分类：电子材料。
耐火材料。
医用材料。
耐蚀材料。
建筑材料三大材料：（1）金属材料富于展性和延性，有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。
（2）无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。
（3）高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工，但强度、耐磨性及使用寿命较差。
2．说出材料、材料工艺过程的定义。
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。
由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料，其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。
3．原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式？试论述各种结合键的特点。
离子键：无方向性，键能较大。
由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。
共价键：具有方向性和饱和性两个基本特点。
键能较大，由共价结合而形成的材料一般都是绝缘体。
金属键：无饱和性和方向性。
具有良好的延展性，并且由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电、导热性能。
4．何为非晶态结构？非晶态结构材料有何共同特点？原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构，非晶态结构又称玻璃态结构。
共同特点是：结构长程无序，物理性质一般是各向同性的；没有固定的熔点，而是一个依冷却速度而改变的转变温度范围；塑性形变一般较大，导热率和热膨胀性都比较小。
5．材料的特征性能主要哪些方面？热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能6．什么是材料的功能物性？材料的功能物性包括哪些方面？功能物性，是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一形式功能的性质。
包括：1热电转换性能2光－热转换性能3光－电转换性能4力－电转换性能5磁－光转换性能6电－光转换性能7声－光转换性能7．材料工艺与材料结构及性能有何关系？材料工艺，包括材料合成工艺及材料加工工艺，影响材料的组织结构，因而对材料的性能有显著的影响。
材料力学复习思考题1. 材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？轴力，剪力，弯矩，扭矩。
用截面法求解内力2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？构件抵抗破坏的能力称为强度。
构件抵抗变形的能力称为刚度。
构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。
基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。
基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。
3. 试说出材料力学的基本假设。
连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。
均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。
各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸 。
4. 什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。
可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。
绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。
5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。
受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。
变形特点：沿轴向伸长或缩短6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。
弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。
p σ --比例极限。
e σ—弹性极限。
屈服阶段：当应力超过b 点后，试样的荷载基本不变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。
s σ--屈服极限。
强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力， 要使它继续变形必须增加拉力.这种现象称为材料的强化。
b σ——强度极限局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截面面积显箸地收缩，出现 颈缩 (necking)现象，一直到试样被拉断。
工程材料复习思考题（全）《机械工程材料》复习思考题陈永泰第一章材料的性质1材料的力学性能主要有哪些？强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。
2简述低碳钢的应力－应变曲线（分为几个阶段，各特征点表示什么含义）。
弹性变形阶段，屈服阶段，塑性变形阶段，颈缩阶段。
（画图）第二章材料结构1体心立方晶格的密排面和密排方向各有那些？面心立方晶格呢？{110}，<111>；{111}，<110>2与理想晶体相比，实际晶体的结构特征是什么？①多晶体结构；②具有晶体缺陷。
为什么晶粒越细，金属的强度和硬度越高，塑性和韧性越好？金属的晶粒越细，晶界的总面积越大，位错阻碍越多，要协调的具有不同位向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属强度和硬度越高。
金属晶粒越细，单位体积内的晶粒数量越多，参与变形的晶粒数量越多，变形越均匀，从而延迟裂纹的形成和扩展，导致断裂前的大塑性变形。
当强度和硬度同时增加时，金属在断裂前消耗的功增加，因此其韧性也更好。
因此，金属颗粒越细，其塑性和韧性也越好。
4名词解释：相固溶体金属化合物固溶强化弥散强化相：金属或合金中，凡成分相同，结构相同，并与其它成分有界面分开的均匀组成部分。
固溶体：合金中，其晶体结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体。
金属化合物：合金中，其晶体结构与组成元素之一的晶体结构均不相同的固相称为金属化合物。
固溶强化：随着溶质质量的增加，固溶体的强度和硬度增加，塑性和韧性降低。
这种现象被称为固溶强化。
弥散强化：即沉淀强化。
若合金中的第二相以细小弥散的微粒均匀分布在基体上，则可以显著提高合金的强度，称为弥散强化。
5固体合金中的相是什么？它们是如何定义的？（提示：晶格类型）1固溶体：合金中晶体结构与其中一种组成元素的晶体结构相同的固相称为固溶体。
金属化合物：合金中晶体结构不同于其中一种组成元素的固相称为金属化合物。
6铁素体、奥氏体和渗碳体哪些是固溶体，哪些是金属化合物，为什么？它们都是间隙型吗？铁素体、奥氏体是固溶体，渗碳体是金属化合物。
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混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
学习好帮手3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？学习好帮手答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
第一章材料的力学行为和性能思考题1.解释下列力学性能指标。
(1) HB (2) HRC (3) HV2.解释下列名词。
（1）蠕变（2）低应力脆断（3）疲劳（4）断裂韧度3.下列工件应采用何种硬度试验方法来测定其硬度？（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（4）硬质合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化层4.下列硬度表示方法是否正确，为什么？(1)HBW250~300 (2)5~10HRC (3)HRC70~75 (4)HV800~850 (5)800~850H5.比较铸铁与低碳钢拉伸应力-应变曲线的不同，并分析其原因。
6.一根两端固定的低碳钢丝，承受拉应力为20Mpa，当温度从30摄氏度突然下降到10摄氏度时，钢丝内新产生的应力为多少？7.现有原始直径为10mm圆形长、短试样各一根，经拉伸试验测得的伸长率均为25%，求两试样拉断后的标距长度。
两试样中哪一根塑性好？为什么？8.甲乙丙丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBW,试比较这四种材料硬度的高低。
第二章材料的结构思考题1.为何单晶体具有各向异性？而多晶体在一般情况下却显示各向同性？2.解释下列基本概念；晶体与非晶体；晶体的各向异性；同素异晶转变；位错；晶界；固溶体；金属化合物。
3.试述高分子链的结合力、分子链结构、聚集态结构对高聚物的性能的影响。
4.何为高分子材料的老化？如何防止？5.试计算面心立方晶格的致密度。
6.说明结晶对高聚物性能的影响。
第三章1.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？2.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒的大小？3.如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：（1）.金属模浇注与砂模浇注；（2）.高温浇注宇与低温浇注；（3）.铸成薄件与铸成厚件；（4）.浇注时采用振动和不振动。
4.二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能和工艺性能之间存在什么关系？5.画出Fe-Fe3C相图，指出图中各点及线的意义，并标出个相区的相组成物和组织组成物。
第一章绪论混凝土结构：包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。
钢筋混凝土结构：由配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成结构。
配筋的作用与要求.作用：在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能充分起到利用材料,提高结构承载力和变形能力的作用。
要求:在混凝土中设置受力钢筋构成钢筋混凝土，这就要求受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起,以保证两者共同变形，共同受力。
钢筋和混凝土为什么能有效地在一起共同工作？1.钢筋混凝土有哪些主要优点和主要缺点.优点:取材容易，合理用材，耐久性较好，耐火性好，可模性好，整体性好。
缺点：自重较大。
(对大跨度，高层结构抗震不利。
也给运输带来困难）抗裂性较差,施工复杂，工序多，隔热和隔声性能较差。
2.结构有哪些功能要求？建筑结构的功能包括安全性，适用性和耐久性三个方面。
简述承载力极限状态和正常使用极限状态的概念？承载力极限状态：结构或构件达到最大承载力或变形达到不适用继续承载的状态。
正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能某项规定限度的状态. 第二章混凝土结构材料的物理力学性能①混凝土的立方体抗压强度标准值fcu，k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
②混凝土的轴心抗压强度标准值fck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。
③混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试,测得的具有95%保证率的轴心抗拉强度。
注：混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接受拉的实验方法来测定。
强度设计值：材料的强度设计值等于其强度标准值除以材料分项系数。
思考题：（1）从P E的化学结构、物理结构分析其成型工艺性能的特点? PE为线形聚合物，分子链有良好的柔顺性和规整性，因而可以结晶，LDPE含有较多的长支链，同未支化的聚合物相比，熔体粘度较低，流动性好，不同模具温度会带来PE制品的不同结晶度，最后影响制品收缩率，PE在许多活性物质作用下会产生应力开裂现象，所以加工时应设法降低材料的结晶度。
如设定较低的模具温度，聚乙烯吸湿性很低，在成型加工前不必干燥。
（2）在选择料筒温度、注射速度、保压压力、冷却时间的时候，应该考虑哪些问题?1料筒温度，保证树脂塑化均匀，使熔体粘度满足注射要求，温度不能过高，在Tf或Tm以上，但是不能高于Td。
2注射速度，保证熔料能充满模腔，速度慢、充模的时间长，剪切作用使熔体分子取向程度增大。
反之，则充模的时间短、熔料温度差较小、密度均匀，熔接强度较高，制品外观及尺寸稳定性良好。
但是，注射速度过快时，熔体高速流经截面变化的复杂流道并伴随热交换行为，出现十分复杂的流变现象，制品可能发生不规则流动及过量充模的弊病。
3保压压力，压压力可以等于或低于注射压力，其大小以能进行压实、补缩、增密作用为量度。
保压压力过大，会使浇口周围形成内应力。
易产生开裂、脱模困难等现象。
4冷却时间，冷却时间应以塑料在开模顶出时具有足够的刚度，不致引起制品变形为宜。
在保证制品质量的前提下，为获得高效率，要尽量减少冷却时间，缩短成型周期。
思考题（1）影响吹塑薄膜厚度均匀性的主要因素有哪些?吹塑法生产薄膜有何优缺点?口模的环隙均匀性，成型温度，螺杆转速，机头压力，牵引速度，冷却速率，增加冷却效率，薄膜厚度减小，减小冷却效率，薄膜的厚度增加。
（2）聚乙烯吹膜时“冷凝线”的成因是什么？冷冻线的位置高低对所得薄膜的物理机械性能有何影响？“冷凝线”的成因是大分子的结晶和取向，从口模间隙中挤出的熔体在塑化状态呗吹胀并被拉伸到最终的尺寸，薄膜到达冷凝线时停止变形过程，熔体从塑化态转变为固态，当“冷凝线”离口模很近时，熔体快速冷却定型，使薄膜表观质量不佳；离“冷凝线”越远，熔体粗糙度降低，浑浊度下降；但若“冷凝线”控制太远，薄膜结晶度增大不仅透明度降低且影响薄膜横向上的撕裂强度。
XRD & BET1.X 射线多晶衍射的基本原理（了解布拉格方程）答：结构：X射线管、处理台、测角仪、检测器、计算机X射线衍射仪主要由X射线发生器(X射线管)、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。
工作原理：利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。
将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。
衍射X射线满足布拉格方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射线的波长；θ是衍射角；d是结晶面间隔；n 是整数。
波长λ可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。
将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。
从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析。
当能量很高的X射线射到晶体各层面的原子时，原子中的电子将发生强迫振荡，从而向周围发射同频率的电磁波，即产生了电磁波的散射，而每个原子则是散射的子波波源；劳厄斑正是散射的电磁波的叠加。
2d sinθ=nλd为晶面间距，θ为入射X射线与相应晶面的夹角，λ为X射线的波长，正整数n为衍射级数。
即：只有照射到相邻两晶面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射。
2.X射线物相定性分析原理及步骤答：X射线物相分析是以晶体结构为基础，通过比较晶体衍射花样来进行分析的。
对于晶体物质中来说，各种物质都有自己特定的结构参数（点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等），结构参数不同则X射线衍射花样也就各不相同，所以通过比较X射线衍射花样可区分出不同的物质。
定性分析是把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相。
根据晶体对X射线的衍射特征—衍射线的方向及强度来鉴定结晶物质。
定性分析法：图谱直接对比法、数据对比法、计算机自动检索法。
定性分析步骤：3.X 射线多晶衍射谱可以提供哪些信息？答：衍射角θ(定性)、衍射峰强度(定量)、衍射背景、半高宽(粒径计算)4.、如何用谢乐公式测定晶粒大小？Scherrer公式：D hkl=kλ/βcosθ其中，Dhkl为沿垂直于晶面(hkl)方向的晶粒直径，k为Scherrer常数(通常为0.89)，λ为入射X射线波长(Cuka 波长为0.15406nm，Cuka1 波长为0.15418nm。
)，θ为布拉格衍射角(°)，β为衍射峰的半高峰宽（rad）。
5.若锡酸锌中的锌部分被镉取代(晶格取代)，2θ角向高角移动还是低角移动？（考虑原子半径）若硫化镉中的硫被锡部分取代，2θ角向高角移动还是低角移动？（考虑原子半径）镉的原子半径大于锌（认为取代后离子半径影响大于静电引力,d晶面间距增加的时候的θ值减小）布拉格方程向小角度移动。
Sn的半径大于S，也是向小角移动。
6. 微孔，介孔和大孔材料在XRD图谱上有何不同？（考虑2θ角和衍射峰的数目）答：介孔在1°-5°有两个峰，微孔在广角偏向大角度，大孔无法测出按照国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)的定义, 介孔材料为孔径2~50 nm的多孔材料, 根据布拉格方程2dsinθ=nλ,相应的2θ=0°~4°,正好处于小角度衍射的范围内。
通过小角度X 射线衍射(XRD)测试, 可以判定介孔材料的介观结构、空间群归属、有序度, 这是介孔材料最重要、最基本的表征方法。
一般而言，如果材料中介孔为有序结构（如SBA-15），则在1°~2°之间会出现三个衍射峰，其中0.5°~1°之间出现的衍射峰强度较强，代表材料中介孔的存在，1°以后出现的两个衍射峰强度较弱，代表孔结构的有序性。
对于无序介孔材料而言，一般没有小角衍射峰，即使有也不是很尖锐。
微孔材料一般指孔径大小在2 nm范围内的材料。
一般微孔材料XRD表征多采用广角，但也有小角广角兼用。
微孔材料(如ZSM-5)广角测试一般出现的衍射峰数目较多，衍射强度也较大，如ZSM-5。
孔径分布大于50 nm的材料成为大孔材料。
大孔材料的XRD图谱与孔径和孔结构无关，一般通过BET测试可知其孔径分布。
7.结晶度的定义及利用结晶度进行XRD定量分析答：材料在晶化过程中，晶态物质相含量会发生变化,结晶度：结晶部分在试样中所占的比例结晶度：Xc结晶度Wc晶相质量分数Wa非晶相质量分数用XRD测定结晶度是通过测定样品中晶相与非晶相衍射强度来实现的错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
Ic晶相衍射强度Ia非晶相衍射强度k实验条件，角度范围，密度比等有关常数8.什么是吸附等温线？答：在密封体系中，某种材料在特定温度下对气体的吸附量与吸附平衡后的相对压力的特殊的对应关系。
9.吸附等温线主要有哪几种类型（熟悉图谱特征）？答：10.滞后环产生的原因及滞后环有哪几种类型及每种滞后环对应的孔结构类型？（重点了解H1和H2）原因：吸附时由孔壁的多分子层吸附和在孔中凝聚两种因素产生，而脱附仅由毛细管凝聚所引起。
一、这就是说，吸附时首先发生多分子层吸附，只有当孔壁上的吸附层达到足够厚度时才能发生凝聚现象；而在与吸附相同的p/p0比压下脱附时，仅发生在毛细管中的液面上的蒸汽，却不能使p/p0下吸附的分子脱附，要使其脱附，就需要更小的p/p0 ，故出现脱附的滞后现象，实际就是相同p/p0下吸附的不可逆性造成的。
二、这是由于毛细管凝聚作用使N2分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道，由于开始发生毛细凝结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上进行，而脱附是从孔口的球形弯月液面开始，从而吸脱附等温线不相重合，往往形成一个滞后环。
H1是均匀孔模型，可视为直筒孔便于理解。
但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构，这是错误的说法。
H1型滞后环可以看出有序介孔，但是否是六方、四方、三角就不知道了，六方是小角XRD看出来的东西。
H1型迟滞回线可在孔径分布相对较窄的介孔材料，和尺寸较均匀的球形颗粒聚集体中观察到。
H2比较难解释，一般认为是多孔吸附质或均匀粒子堆积孔造成的，多认为是“ink bottle”，等小孔径瓶颈中的液氮脱附后，束缚于瓶中的液氮气体会骤然逸出；H2型迟滞回线由有些固体，如某些二氧化硅凝胶给出。
其中孔径分布和孔形状可能不好确定，比如，孔径分布比H1型回线更宽。
11.如何通过吸附等温线数据得到BET比表面的数据？答：BET方程如下：P/[V(Pо-P)]=1/(Vm×C )﹢[﹙C-1)/(Vm×C﹚]×﹙P/Pо﹚式中：P: 氮气分压P0: 吸附温度下，氮气的饱和蒸汽压V: 样品表面氮气的实际吸附量Vm: 氮气单层饱和吸附量C : 与样品吸附能力相关的常数通过实测3-5组被测样品在不同氮气分压下多层吸附量，以P/P0为X轴，P/V（P0-P）为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。
理论和实践表明，当P/P0取点在0.05~0.35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点在此范围内。
12.了解t-plot方法及应用答：不考。
13.不同类型的孔径分布需要不同的数据处理方法和模型，如介孔孔径分布一般采用什么方程处理得到？微孔呢？答：介孔孔径分布一般采用BJH、DH方程处理。
Barrett-Joyner-Halenda (BJH)法和Dollimore-Hill (DH)法一样，适用于介孔而不适用于微孔。
微孔孔径分布一般采用DA（DR理论的依据）、HK、SF、MP方程处理。
适用于微孔孔径分布的有：Dubinin-Astakhov (DA)法适用于多峰分布微孔；Horvath-Kawazoe (HK)法适用于裂缝状微孔(如活性炭、柱撑层状粘土等)；Saito-Foley (SF)法适用于孔截面呈bjbuilder椭圆状的微孔材料(如沸石分子筛等)；密度泛函(DFT)法适用于具有孔径单峰分布孔和多峰分布多级孔的各类微孔、介孔14.TypeⅠ吸附等温线适用于什么类型的材料，一般用什么方法处理数据？答：微孔材料，例如外表面相对较小的微孔固体活性炭、分子筛沸石和某些多空氧化物等。
Langmuir 模型进行表面积分析，用HK、SF、MP等方法针对不同微孔材料进行其孔径分布分析。
15.Type Ⅳ吸附等温线适用于什么类型的材料，一般用什么方法处理数据？答：介孔固体。
如苯在氧化铁凝胶上的吸附。
对其比表面积的分析一般采用BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法。
孔径分布通常采用BJH(Barrett-Joiner- Halenda)模型。
Ⅳ特征是等温线的吸附分支与等温线的脱附分支不一致，可以观察到迟滞回线。
在p/p0值更高的区域可观察到一个平台，有时以等温线的最终转而向上结束。
16.根据激发源的不同，电子能谱分为几种类型？它们分别采用什么作为激发光源？X射线光电子能谱(简称XPS) (X-Ray Photoelectron Spectrometer)紫外光电子能谱(简称UPS) (Ultraviolet Photoelectron Spectrometer)俄歇电子能谱(简称AES) (Auger Electron Spectrometer)17.X射线光电子能谱（XPS）产生的原理及如何进行定性定量分析？什么是“荷电效应”？如何消除？基本原理就是光电效应。
定性分析的依据：XPS 是用X射线光子激发原子的内层电子发生电离，产生光电子，这些内层能级的结合能对特定的元素具有特定的值，因此通过测定电子的结合能和谱峰强度，可鉴定除H和He（因为它们没有内层能级）之外的全部元素以及元素的定量分析。
定量分析的依据：根据能谱图中光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度。
经X射线辐照后，从样品表面出射的光电子的强度是于样品中该原子的浓度有线性关系，可以利用它进行元素的半定量分析。
荷电效应：用XPS测定绝缘体或半导体时，由于光电子的连续发射而得不到足够的电子补充，使得样品表面出现电子“亏损”，这种现象称为“荷电效应”。
消除：(1)中和法：制备超薄样品；测试时用低能电子束中和试样表面的电荷，使Ec<0.1eV，这种方法一方面需要在设备上配置电子中和枪，另一方面荷电效应的消除要靠使用者的经验。
(2)内标法：在处理荷电效应的过程中，人们经常采用内标法。
即在实验条件下，根据试样表面吸附或沉积元素谱线的结合能，测出表面荷电电势，然后确定其它元素的结合能。
