中國計量大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院《金屬力學(xué)性能》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國計量大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院

《金屬力學(xué)性能》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響2、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴(kuò)展？（）A.降低應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長度3、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果燒結(jié)溫度過高，可能會導(dǎo)致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強(qiáng)度降低4、高分子材料的阻燃性能可以通過添加阻燃劑來提高，那么常見的阻燃劑有哪些類型？（）A.鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑B.無機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、膨脹型阻燃劑C.反應(yīng)型阻燃劑、添加型阻燃劑、復(fù)合型阻燃劑D.以上都是5、在材料的疲勞試驗(yàn)中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對于低周疲勞試驗(yàn)，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時控制D.隨機(jī)控制6、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點(diǎn)C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度7、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現(xiàn)引入相變增韌機(jī)制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷8、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過一定的工藝復(fù)合而成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排布方式對復(fù)合材料的性能有著重要影響。以下關(guān)于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機(jī)排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料各向同性B.單向排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在纖維方向上強(qiáng)度最高C.多層交叉排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能均勻D.纖維排布方式對復(fù)合材料的熱性能沒有影響9、在研究材料的電學(xué)性能時，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是10、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對于納米金屬材料，以下哪種性能會顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性11、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力12、對于一種新型的陶瓷基復(fù)合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強(qiáng)體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強(qiáng)度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配13、一種功能梯度材料在不同位置具有不同的性能。以下哪種制備方法適用于這種材料？（）A.化學(xué)氣相沉積B.物理氣相沉積C.離心鑄造D.激光熔覆14、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.環(huán)境因素、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是15、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨(dú)特的電學(xué)和力學(xué)性能。以下哪種應(yīng)用領(lǐng)域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫(yī)學(xué)D.能源存儲二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明材料的相圖及其在材料研究和工程中的作用。以二元相圖為例，分析相圖中的相變規(guī)律和組織形成過程，并舉例說明根據(jù)相圖進(jìn)行材料設(shè)計和工藝制定。2、（本題5分）詳細(xì)說明在研究金屬泡沫材料時，孔隙率和孔結(jié)構(gòu)對材料性能的影響，以及制備過程中的控制方法。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的耐磨涂層技術(shù)，包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、熱噴涂等，說明每種技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用。4、（本題5分）分析高分子液晶材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，探討其在顯示技術(shù)和高性能纖維中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的離子導(dǎo)電性和固態(tài)電解質(zhì)，研究離子導(dǎo)電的機(jī)制和影響因素，分析固態(tài)電解質(zhì)的性能特點(diǎn)和在電池中的應(yīng)用前景。2、（本題5分）深入探討材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，包括Paris公式的應(yīng)用和疲勞門檻值的意義，分析材料的微觀結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境因素對疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響，論述疲勞裂紋擴(kuò)展研究在結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測和可靠性設(shè)計中的重要性。3、（本題5分）探討金屬材料的焊接工藝及其對材料性能的影響，包括焊接方法的選擇、焊接參數(shù)的優(yōu)化和焊接接頭的質(zhì)量控制等方面。4、（本題5分）深入論述材料的光學(xué)薄膜的制備技術(shù)和性能特點(diǎn)，如反射膜、增透膜等，分析其在光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。5、（本題5分）全面論述材料聲學(xué)性能的測試設(shè)備和方法，以及在聲學(xué)建筑和噪聲控制中的應(yīng)用案例和發(fā)展趨勢。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某聚合物材料的損耗模量為100兆帕，儲能模量為500兆帕，計算其損耗因子。2、（本題10分）一個圓柱形的鈦合金棒，直徑為20mm，長度為1000mm，已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計算該鈦合金棒的質(zhì)量。3、（本題10分