上海建橋?qū)W院《材料科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(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頁上海建橋?qū)W院

《材料科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強(qiáng)化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強(qiáng)化是通過增加晶體缺陷來提高材料強(qiáng)度B.細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強(qiáng)度越高D.細(xì)晶強(qiáng)化對材料的硬度沒有影響2、一種高分子材料在溶劑中的溶解性較差。為了改善其溶解性，可以采取以下哪種方法？（）A.增加分子量B.引入極性基團(tuán)C.提高結(jié)晶度D.減少支鏈3、對于聚合物材料，其分子量分布對材料性能有較大影響。較寬的分子量分布通常會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性增加C.材料加工性能變好D.材料耐熱性提高4、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(huì)發(fā)生變化？（）A.會(huì)變化B.不會(huì)變化C.有時(shí)會(huì)變化，有時(shí)不會(huì)變化D.取決于加載速度5、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是6、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔7、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學(xué)性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會(huì)導(dǎo)致材料的（）A.強(qiáng)度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降8、對于超導(dǎo)材料，除了臨界溫度，還有臨界磁場和臨界電流密度等參數(shù)。臨界磁場越大，超導(dǎo)材料的應(yīng)用范圍（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定9、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強(qiáng)度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本10、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼11、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)12、在研究材料的疲勞壽命預(yù)測時(shí)，常用的方法有基于應(yīng)力的方法和基于應(yīng)變的方法。對于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應(yīng)力的方法B.基于應(yīng)變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用13、在研究聚合物的粘彈性行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在不同的加載時(shí)間和溫度下表現(xiàn)出不同的力學(xué)響應(yīng)。以下哪種模型最常用于描述聚合物的粘彈性？（）A.胡克定律B.麥克斯韋模型C.開爾文模型D.廣義麥克斯韋模型14、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離15、高分子材料的性能可以通過添加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么常見的高分子材料添加劑有哪些？（）A.增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑B.潤滑劑、著色劑、抗靜電劑C.填充劑、增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑D.以上都是16、在分析材料的抗疲勞性能時(shí)，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(qiáng)度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境17、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體18、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)19、對于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復(fù)其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應(yīng)用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是20、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。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入探討陶瓷基復(fù)合材料的界面設(shè)計(jì)原則和方法，分析界面性能對復(fù)合材料力學(xué)性能和可靠性的影響，以及如何優(yōu)化界面結(jié)構(gòu)。2、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律和影響因素。分析如何通過材料設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)來抑制疲勞裂紋擴(kuò)展，并舉例說明在機(jī)械工程中的應(yīng)用。3、（本題5分）全面論述材料的梯度功能材料的概念和特點(diǎn)，討論梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，以及性能優(yōu)化的策略。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)中，初始應(yīng)力為10MPa，100s后應(yīng)力降為8MPa，計(jì)算應(yīng)力松弛模量。2、（本題5分）在材料的腐蝕實(shí)驗(yàn)中，一種金屬試樣在腐蝕介質(zhì)中浸泡100小時(shí)，腐蝕前后質(zhì)量分別為50克和48克，計(jì)算腐蝕速率。3、（本題5分）一鋁合金試樣，原始直徑為10mm，經(jīng)拉伸試驗(yàn)后直徑變?yōu)?mm，標(biāo)距原為50mm，拉伸后變?yōu)?0mm，計(jì)算其真應(yīng)變和工程應(yīng)變。4、（本題5分）某種聚合物的分子量分布如下：分子量為10000的占10%，分子量為20000的占30%，分子量為30000的占40%，分子量為40000的占20%，計(jì)算該聚合物的數(shù)均分子量和重均分子量。5、（本題5分）一種陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為8×10^(-6)/℃，從20℃加熱到500℃，原始長度為100毫米，計(jì)算長度的增加量。四、論述題（本大題共