煙臺大學《材料工程學》2022-2023學年第一學期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁煙臺大學《材料工程學》

2022-2023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、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種關系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關系B.拋物線關系C.指數關系D.冪函數關系2、一種高分子材料在使用過程中出現了老化現象，表現為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機制最有可能是導致這種現象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學降解D.微生物侵蝕3、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值4、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機械能轉化為電能的特性。以下哪種晶體結構特征是壓電陶瓷能夠實現這種功能的關鍵？（）A.非中心對稱結構B.密堆積結構C.層狀結構D.立方結構5、在考察一種用于防彈頭盔的復合材料時，發(fā)現其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹脂基體D.以上都是6、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數是一個重要參數。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關7、在纖維增強復合材料中，纖維與基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。界面結合強度過高可能會導致（）A.材料韌性增加B.材料強度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高8、對于一種超導陶瓷材料，要提高其臨界轉變溫度，以下哪種途徑可能有幫助？（）A.元素替代B.優(yōu)化制備工藝C.控制氧含量D.以上都有可能9、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高10、在金屬材料的疲勞試驗中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應力B.最小應力C.平均應力D.應力幅11、在高分子材料的共聚改性中，以下關于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無規(guī)共聚可以提高高分子材料的結晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對高分子材料的力學性能影響不大D.共聚不會改變高分子材料的玻璃化轉變溫度12、在材料的力學性能測試中，硬度是一個常用的指標。對于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度13、在研究材料的光學透明性時，以下哪種因素會導致材料的透明度降低？（）A.內部缺陷B.結晶度增加C.雜質含量增多D.以上都是14、一種高分子材料在戶外使用時發(fā)生老化。以下哪種老化機制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化15、在研究材料的摩擦學性能時，發(fā)現以下哪種摩擦副配對的摩擦系數較?。浚ǎ〢.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬16、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數C.彈性模量D.以上都是17、在金屬材料的疲勞裂紋擴展過程中，以下關于裂紋擴展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴展速率與應力強度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴展速率越快C.環(huán)境濕度對裂紋擴展速率沒有影響D.裂紋擴展速率與加載頻率無關18、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是19、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現引入相變增韌機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20、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙21、陶瓷材料的強度測試通常采用三點彎曲或四點彎曲的方法。對于同一種陶瓷材料，在三點彎曲和四點彎曲試驗中，得到的強度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時相同，有時不同D.取決于加載速度22、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關于玻璃的結構和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導電性良好，可用于制造電子器件23、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)化界面結合D.改變制備工藝24、對于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是25、對于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數需要調整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入探討材料的壓電性能，解釋壓電效應的原理和逆壓電效應，分析影響壓電性能的因素以及在傳感器和驅動器中的應用。2、（本題5分）論述陶瓷材料的燒結過程，包括各個階段的特點和影響燒結的主要因素，以及如何控制這些因素來獲得理想的陶瓷性能。3、（本題5分）解釋材料的自潤滑材料的工作原理和分類。分析自潤滑材料的性能特點和應用領域，并舉例說明在無油潤滑機械中的應用。4、（本題5分）詳細論述金屬材料的強化機制，如固溶強化、沉淀強化、細晶強化和加工硬化等，解釋它們的強化原理，并舉例說明在實際生產中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種聚合物材料的拉伸強度為80MPa，現制作一個橫截面積為50平方毫米的試樣進行拉伸試驗，當拉伸力達到4000牛頓時斷裂，計算試樣的原始長度。2、（本題5分）某材料的疲勞壽命為10^7次，應力幅為200MPa，若應力幅提高到300MPa，計算疲勞壽命。3、（本題5分）某種陶瓷材料的熱穩(wěn)定性可以用熱沖擊參數來衡量，熱導率為15瓦/（米·開爾文），彈性模量為150GPa，熱膨脹系數為8×10^-6/℃，計算熱沖擊參數。4、（本題5分）一種超導材料的臨界溫度為90K，計算其在室溫（25℃）下的電阻與在臨界溫度下電阻的比值。5、（本題5分）某種材料的熱膨脹系數與溫度的關系為α=0.0001T+5×10^-6，計算從0℃到500℃的平均線膨脹系數。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料表面改性中的物理氣相沉積技術（如濺射