華南農(nóng)業(yè)大學《計算材料學》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華南農(nóng)業(yè)大學《計算材料學》

2023-2024學年第一學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25個小題，每小題1分，共25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、材料的光學性能包括透光性、反射率等，那么影響材料光學性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結(jié)構(gòu)B.材料的表面狀態(tài)、厚度C.入射光的波長、強度D.以上都是2、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較3、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕4、在研究金屬材料的熱處理時，淬火和回火是兩個重要的工藝。對于一種中碳鋼，經(jīng)過淬火后得到馬氏體組織，然后進行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細化晶粒，提高強度5、在材料的無損檢測技術中，超聲波檢測具有廣泛的應用。以下關于超聲波檢測原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測可以檢測材料內(nèi)部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無關C.超聲波檢測只能用于金屬材料D.超聲波檢測對操作人員的技術要求不高6、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析7、在研究材料的阻尼性能時，阻尼系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關8、在研究陶瓷材料的電學性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷9、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強，熱膨脹系數(shù)越小10、在研究材料的光學非線性現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學非線性效應最有可能導致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學效應B.三階非線性光學效應C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射11、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可12、在研究材料的疲勞壽命預測時，常用的方法有基于應力的方法和基于應變的方法。對于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應力的方法B.基于應變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用13、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會促進再結(jié)晶的進行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快14、對于一種纖維增強復合材料，要提高其在特定方向上的強度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長度B.提高纖維的體積分數(shù)C.改善纖維與基體的界面結(jié)合D.改變纖維的排列方向15、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結(jié)合能B.晶體結(jié)構(gòu)C.化學成分D.溫度16、對于一種壓電材料，其能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘17、在分析材料的抗疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強度C.應力集中D.工作環(huán)境18、對于一種新型的超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強度D.減小樣品尺寸19、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是20、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)以下哪種測試方法可以有效評估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測量D.長期高溫服役試驗21、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現(xiàn)金屬的細晶強化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質(zhì)處理22、在金屬的塑性變形過程中，會產(chǎn)生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導電性和導熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好23、一種新型的儲能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲能機制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準電容D.以上均有可能24、在研究材料的磁致伸縮性能時，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金25、在材料的疲勞試驗中，應力比是一個重要參數(shù)。當應力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋高溫合金的性能特點和強化機制，以及在航空發(fā)動機等高溫環(huán)境中的應用。2、（本題5分）論述儲氫材料的性能要求和常見類型，分析其在氫能存儲和利用中的關鍵問題。3、（本題5分）闡述在研究材料超導性能時，臨界磁場的概念和意義，分析影響臨界磁場的因素，并說明如何提高超導材料的臨界磁場。4、（本題5分）在材料的疲勞試驗中，應力幅和平均應力對疲勞壽命有重要影響。請解釋它們的作用，分析它們之間的關系，并說明如何通過控制這兩個參數(shù)來提高材料的疲勞性能。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種金屬的晶格常數(shù)為0.3nm，原子半徑為0.124nm，計算該金屬的配位數(shù)。2、（本題5分）一塊梯形的鋁板，上底為6厘米，下底為10厘米，高為8厘米，厚度為1.5毫米，鋁的密度為2.7克/立方厘米，計算質(zhì)量。3、（本題5分）某聚合物材料的拉伸模量為2吉帕，試樣在拉伸應力為100兆帕作用下，原始長度為50毫米，計算試樣拉伸后的長度是多少毫米？4、（本題5分）一塊鋼板的硬度為250HBW，壓痕直徑為5毫米，試驗力為30000牛頓，計算壓頭球直徑。5、（本題5分）一塊三角形的鈦板，底邊長為15cm，高為12cm，厚度為2mm，鈦的密度為4.5g/cm3，計算鈦板的質(zhì)量。若要對其進行激光切割，切割速度為10mm/s，計算切割所需時間。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、