广西医科大学《塑性成形数值模拟》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广西医科大学
《塑性成形数值模拟》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在分析材料的摩擦磨损性能时，发现表面粗糙度对磨损率有重要影响。一般来说，表面粗糙度越大，磨损率（ ）
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 先升高后降低

2、一种新型的纳米材料表现出优异的催化性能。以下哪种因素对其催化活性的贡献最大？（ ）
A. 高比表面积 B. 独特的电子结构 C. 小尺寸效应 D. 表面缺陷

3、在研究金属间化合物的性能时，以下哪种金属间化合物具有良好的高温强度和抗氧化性能？（ ）
A. 铝钛化合物
B. 镍铝化合物
C. 铁硅化合物
D. 铜锌化合物

4、在考察一种用于光学透镜的玻璃材料时，发现其在高温下容易变形。以下哪种成分的调整可以提高玻璃的耐热性能？（ ）
A. 增加二氧化硅含量
B. 减少碱金属氧化物含量
C. 引入硼氧化物
D. 以上都是

5、对于一种用于燃料电池的质子交换膜材料，以下哪种性能指标对其性能的影响最为关键？（ ）
A. 质子传导率
B. 化学稳定性
C. 机械强度
D. 气体渗透性

6、在材料的腐蚀类型中，缝隙腐蚀是一种局部腐蚀形式。对于不锈钢在海水环境中的应用，以下哪种情况容易发生缝隙腐蚀？（ ）
A. 表面光滑无缝隙
B. 存在微小的缝隙和狭窄的空间
C. 大面积接触海水
D. 处于流动的海水中

7、在研究金属材料的再结晶行为时，发现以下哪种因素会促进再结晶的进行？（ ）
A. 变形程度增加 B. 变形温度升高 C. 杂质含量增加 D. 冷却速度加快

8、复合材料的界面对于其性能有着重要影响。对于纤维增强复合材料，良好的界面结合应该具备哪些特点？（ ）
A. 高强度、高韧性、低残余应力
B. 低强度、高韧性、高残余应力
C. 高强度、低韧性、高残余应力
D. 低强度、低韧性、低残余应力

9、在研究材料的介电性能时，介电常数反映了材料储存电能的能力。以下哪种材料通常具有较高的介电常数？（ ）
A. 陶瓷材料 B. 高分子材料 C. 金属材料 D. 半导体材料

10、复合材料的力学性能通常优于单一材料，那么复合材料力学性能的主要特点有哪些？（ ）
A. 高强度、高刚度、低密度
B. 良好的韧性、抗疲劳性、耐腐蚀性
C. 可设计性强、性能各向异性
D. 以上都是

11、对于一种新型的金属泡沫材料，其具有轻质和高能量吸收的特点。以下哪种制备工艺对其性能的影响最为关键？（ ）
A. 发泡工艺
B. 烧结工艺
C. 轧制工艺
D. 铸造工艺

12、玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有多种性能特点。以下关于玻璃的结构和性能的描述，正确的是（ ）
A. 玻璃是一种晶体材料，具有固定的熔点
B. 玻璃的强度主要取决于其化学组成
C. 玻璃的热稳定性差，容易因温度变化而破裂
D. 玻璃的导电性良好，可用于制造电子器件

13、一种新型的储氢材料在实验中表现出了较高的储氢容量。以下哪种材料体系最有可能具有这种性能？（ ）
A. 金属氢化物
B. 碳纳米管
C. 金属有机框架（MOF）
D. 以上均有可能

14、对于高分子材料，其玻璃化转变温度（Tg）是一个重要的性能指标。已知某种聚合物在较低温度下呈现脆性，随着温度升高逐渐变得柔韧。当温度升高到一定值时，材料的性能发生显著变化，这个转变温度通常被称为玻璃化转变温度。在以下哪种测试方法中最容易准确测定该聚合物的 Tg？（ ）
A. 热重分析（TGA）
B. 差示扫描量热法（DSC）
C. 动态力学分析（DMA）
D. 红外光谱分析（IR）

15、对于一种纳米晶材料，其强度远高于传统粗晶材料。以下哪种强化机制在纳米晶材料中起到了主要作用？（ ）
A. 细晶强化
B. 固溶强化
C. 弥散强化
D. 加工硬化

16、金属材料的热处理可以改变其组织和性能，那么淬火、回火、正火等热处理方法的主要目的分别是什么？（ ）
A. 提高硬度、消除应力、改善组织
B. 降低硬度、提高韧性、细化晶粒
C. 增加强度、提高塑性、调整硬度
D. 以上都不是

17、在考察一种用于储氢的金属材料时，发现其储氢容量较低。以下哪种方法可以有效地提高储氢容量？（ ）
A. 形成合金
B. 纳米化处理
C. 引入催化活性位点
D. 以上都是

18、在考察高分子材料的老化性能时，发现暴露在阳光下的材料性能下降较快。以下哪种因素是导致光老化的主要原因？（ ）
A. 紫外线辐射
B. 温度升高
C. 氧气作用
D. 湿度影响

19、对于一种超导陶瓷材料，要提高其临界转变温度，以下哪种途径可能有帮助？（ ）
A. 元素替代 B. 优化制备工艺 C. 控制氧含量 D. 以上都有可能

20、在考察材料的热稳定性时，发现一种材料在高温下发生分解。以下哪种分析方法可以确定分解产物的成分？（ ）
A. 热重分析
B. 差热分析
C. 红外光谱分析
D. X 射线衍射分析

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释什么是材料的光电转换性能，分析其原理，并说明在太阳能电池等领域的应用和发展趋势。

2、（本题5分）论述金属材料的塑性变形机制，分析影响金属塑性的因素，以及如何通过工艺手段提高金属的塑性。

3、（本题5分）论述磁性液体在磁场作用下的特性及其在密封、减震、润滑等领域的应用原理和优势。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一圆柱形的铝合金管，外径为60mm，内径为40mm，长度为1m，承受内压为5MPa，铝合金的抗拉强度为300MPa，计算管壁是否会发生屈服。

2、（本题5分）一种磁性材料的磁滞回线如下图所示，计算其剩磁、矫顽力和磁能积。

3、（本题5分）一块玻璃的应力光学系数为 3×10^-6 米^2/牛顿，受到 60 MPa 的应力，计算光程差。

4、（本题5分）在材料的摩擦磨损实验中，试样与对磨件之间的摩擦力为 50 牛顿，滑动距离为 1000 米，计算摩擦功是多少焦耳？

5、（本题5分）在材料的磁性能测试中，一种磁性材料的矫顽力为 500 奥斯特，试样的横截面积为 0.2 平方厘米，长度为 5 厘米，计算使试样退磁所需的反向磁场强度。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）详细论述半导体材料的能带结构和导电机制，探讨如何通过掺杂等手段调控其电学性能，以及在电子器件中的具体应用。

2、（本题10分）论述材料的力学性能与微观组织的关系，以具体的金属或合金为例，分析晶粒尺寸、相组成、位错等微观组织因素对强度、塑性和韧性的影响。

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