宣化科技職業(yè)學院《材料力學與過程設備機械設計基礎(chǔ)》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物2、在研究材料的電性能時，介電常數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學成分C.孔隙率D.燒成溫度3、對于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮4、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝5、在研究金屬材料的相變過程中，發(fā)現(xiàn)一種合金在冷卻過程中從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。以下哪種因素會影響這種相變的發(fā)生？（）A.冷卻速度B.合金元素含量C.原始組織狀態(tài)D.以上均會影響6、對于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結(jié)氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能7、在分析材料的光學非線性性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應D.光致電離8、在超導材料的研究中，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。當溫度低于臨界溫度時，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零9、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度10、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結(jié)構(gòu)、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結(jié)晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是11、對于一種纖維增強復合材料，纖維和基體之間的界面結(jié)合強度對材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結(jié)合強度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量12、一種聚合物在加工過程中出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種方法可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.降低加工溫度B.提高加工速度C.增加潤滑劑D.調(diào)整模具結(jié)構(gòu)13、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能14、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應具有良好的化學穩(wěn)定性15、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散16、在研究陶瓷材料的壓電性能時，發(fā)現(xiàn)其壓電常數(shù)與晶體的極化方向有關(guān)。以下哪種晶體取向的壓電常數(shù)最大？（）A.方向B.方向C.方向D.隨機方向17、在研究材料的擴散行為時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系18、對于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能19、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高20、在研究材料的摩擦學性能時，摩擦系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于干摩擦和邊界摩擦，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的描述，正確的是？（）A.干摩擦系數(shù)大于邊界摩擦系數(shù)B.干摩擦系數(shù)小于邊界摩擦系數(shù)C.干摩擦系數(shù)等于邊界摩擦系數(shù)D.兩者的摩擦系數(shù)大小關(guān)系不確定二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明耐高溫聚合物材料的性能特點和應用領(lǐng)域，分析其在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。2、（本題5分）詳細闡述材料的熱障涂層的性能要求和制備方法，分析熱障涂層在航空發(fā)動機和燃氣輪機中的應用和面臨的問題。3、（本題5分）詳細說明形狀記憶合金的原理和性能特點。分析形狀記憶合金的應用領(lǐng)域（如醫(yī)療器械、航空航天和智能結(jié)構(gòu)）和發(fā)展趨勢，并探討其性能優(yōu)化的途徑。4、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結(jié)構(gòu)設計和性能特點，分析制備梯度功能材料的方法和應用領(lǐng)域。5、（本題5分）論述阻尼材料的工作原理和分類，分析不同類型阻尼材料的性能特點和應用范圍，并探討如何提高阻尼材料的阻尼效果。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種金屬材料的硬度為200HBW，壓頭直徑為10mm，試驗力為30000N，計算壓痕的表面積。2、（本題5分）有一鋁合金材料，已知其成分中鋁的質(zhì)量分數(shù)為85%，銅的質(zhì)量分數(shù)為10%，鎂的質(zhì)量分數(shù)為5%，密度為2.7g/cm3。若要制備一個體積為100cm3的零件，計算所需該鋁合金材料的質(zhì)量。3、（本題5分）一塊塑料的彈性模量為2GPa，泊松比為0.4，受到雙向拉伸應力，應力大小分別為10MPa和5MPa，計算應變張量的各個分量。4、（本題5分）已知一種半導體材料的導帶底有效質(zhì)量為0.1m?，價帶頂有效質(zhì)量為0.5m?，計算其有效態(tài)密度之比。5、（本題5分）某合金的彈性模量為200吉帕，試樣在拉伸應力為80兆帕作用下，產(chǎn)生的應變是0.004，計算試樣的橫截面積。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述材料的微結(jié)構(gòu)與熱輻射性能的關(guān)系，分析材料的微觀結(jié)構(gòu)特征對熱輻射吸收率、發(fā)射率的影響，研究在熱控和