材料成形原理》阶段测验（第四章）；班级：姓名：学号成绩：1、判断正误（划√或×）（；（1）右图所示成分为C0的合金熔体，实际凝固结束；（3）“液相部分混合”况下，x'＞＞δN；?TL(x')（4）GL=；?x'；x'?0；表示凝固界面处液体实际温度梯度GL正好与TL(x；过冷是否出现的临界点；（5）如果某合金的当前凝固存在成分
材料成形原理》阶段测验（第四章）
1、判断正误（划√或×）（每题5分）
（1）右图所示成分为C0的合金熔体，实际凝固结束时，其组织中必然为单相固溶体。（×） （2）对于“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下，固-液界面前沿不存在溶质富集层，即界面处及其前方的液相成分处处相同。（√ ）
（3）“液相部分混合”况下，x'＞＞δN处的CL(x')均为C0，。（×）
?TL(x')（4）GL=
表示凝固界面处液体实际温度梯度GL正好与TL(x')曲线相切，为成分
过冷是否出现的临界点。（√）
（5）如果某合金的当前凝固存在成分过冷程度处于“胞状晶”生长方式的范围内，若大幅度增大R，生长方式有向“柱状树枝晶”变化的可能。（√） （6）生长方向性较强的非金属晶体，其等轴晶体的形貌为具有清晰的多面体结构。（√） （7）柱状树枝晶的生长方向垂直于凝固界面，与热流相反而与晶体学取向无关。（×） （8）较高纯度的二元规则共晶合金结晶时，由于A、B两组元的横向扩散，共生界面前沿难以形成成分过冷，一般以平坦的共生界面向前推进。（√
） （9）若突然增大定向凝固的工艺参数R，GL，一次枝晶间距及二次枝晶间距均变小。（√
） （10）规则共晶也可能出现胞状共晶或树枝状共晶形态。这是由于第三组员在界面前沿形成尺度达数百个层片厚度数量级的富集层，产生成分过冷而引起的。（√） 2、右图中，若设△（1C?，C?S=（C0）L=（（2）以合适的“{（3）在C= C0'
（4）在x'?0??C(x)GC??L'??x（5）写出公式: CL3、写出“液相只有有限扩散”条件下成分过冷判别式；并依据此式讨论：R、GL、C0对成
答：“液相只有有限扩散”条件下成分过冷判别式讨论：R、C0越大，GL
界面从无成分过冷时的平整凝固界面依次向胞状晶→胞状树枝晶→柱状树枝晶发展，当界面前方内部熔体的成分过冷度满足异质形核条件时，则出现内部等轴晶，从而发生内生生长。
4、如何从热力学上理解球状石墨的形成机理？(7分)
答：在一般工业Fe-C合金中，由于氧、硫等第三组元杂质的影响，基面界面与铁液的张力大于柱面界面与铁液的张力，即σG-L[000l]＞σG-L[100]，石墨以柱面与铁液相接触，则系统自由能较低，共晶石墨则以前述旋转孪晶生长机制沿[100]方向生长，从而形成片状石墨结构的共生共晶组织。
在高纯度Fe-C合金共晶凝固中，或在工业铁液中加入微量的镁或铈等球化元素（球化处理），则基面界面与铁液的张力小于柱面界面与铁液的张力，即σG-L[000l]＜σG-L[100]，领先相石墨的外露面为（0001）基面，往往按螺旋位错生长机制垂直于基面按[000l]方向生长，从而形成球状石墨+奥氏体晕圈的离异共晶组织。
也就是说，从热力学角度看，球状石墨形成的条件为：σG-L[000l]＜σG-L[100]
《材料成形原理》阶段测验（第五、七章）
1、判断正误（划√或×）（每题5分） （1）因型壁强烈激冷作用，结晶潜热从型壁导出，表面等轴晶生长方向垂直于型壁。（ ×
） （2）根据内部等轴晶“型壁脱落与游离理论”，适当降低浇铸温度可避免游离晶体的重熔，因而可促进并细化内部等轴晶（
（3）超声波的细化晶粒作用主要是振动引起枝晶熔断而引起的。（ ×
（4）从本质上说，孕育主要是影响生核过程和促进晶粒游离以细化晶粒；而变质则是改变晶体的生长机理，从而影响晶体形貌。（
√ ） （5）焊缝常以“联生结晶”方式由边缘向内推进，柱状晶生长方向垂直于焊接方向。（ ×
） （6）氮、氢在铁液和铝液中的溶解度均随温度升高而增大，温度越高，溶入气体越多。（ × ） （7）气体溶解度与其分压的平方根成正比。气体在熔池中溶解度随焊接电压而降低。（ √ ） （8）熔滴过渡频率随焊接电流提高，因此，提高焊接电流可降低焊缝的[H]、[N]。（ √
） （9）增大焊接气氛的氧化性，既可降低氢的溶解度，也可降低氮的溶解度。（ ×
（10）在“金属-氧-氧化物”系统中，氧实际分压{pO2}大于金属氧化物的分解压pO2，则金属被氧化。（ √
（11）柱状晶主干取向与热流方向平行的枝晶优先迅速生长，而取向不利的相邻枝晶因发展缓慢却逐渐被淘汰，这种互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体择优生长。（ √ ） （12）在液态铁存在的温度，H2O 气的氧化性比 CO2 小，但H2O气除了使金属氧化外，还会提高气相中 H2 的分压，导致金属增氢。（
√ ） 2、右图为氮、氢在铁中溶解度曲线，试回答：（20分）
（1）气体溶解度常以什么单位表达：
； （2）氮、氢在铁液中溶解为何种热效应： 吸
热反应； （3）说明为什么曲线高温末端处氮、氢溶解度会下降： 温度接近
Fe的沸点，铁液汽化渐强，从而显著减小了氮、氢实际分压
（4）已知凝固过程氢溶解度下降，若将氢看作Fe的溶质，那么凝固中其平衡分配系数K0= C*S/ C*L
＜ 1(填＞或＜） （5）比较固态铁的三相中氢溶解度差别：
α铁中氢溶解度最小；γ铁中氢溶解度最大。δ铁中氢溶解度随温度升高变化不大。
3、根据“型壁脱落与游离理论”回答：
（1）为什么纯金属凝固容易出现柱状晶？（5分） 对于纯金属而言，因无溶质富集，难以形成“脖颈”，在型壁处晶体难以脱落而向内部游离。型壁处过冷度最大，沿型壁方向的晶体长大方向最快，晶体与晶体之间很快能够连接起来形成凝固层。同时，由于在纯金属中无杂质，不会发生溶质偏析，不会发生枝晶熔断和游离。
（2）设合金K0＜1，K0大小对激冷晶“型壁脱落”及游离晶的“增殖”怎样起作用？对柱状晶或内部等轴晶的形成作用呢？（5x3=15分）
K0越小，凝固时偏析越大，偏析使此处熔点降低，易在晶体与型壁的交会处产生“脖颈”，从而会促进激冷晶“型壁脱落”而游离；此外，温度适度降低，不至于游离晶体的重熔而消失，且有利于游离晶体的“增殖”。从而，抑制了柱状晶区的形成与发展，促进内部等轴晶的形成。
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共 13 页 第 1 页
一、（每题1分计分）
，，为d hkl 的方向余弦。
因而 （3分）
对FCT： （1分）
（1分） 共 13 页 第 2 页 （3分）
两个FCT单胞ABCD-A’B’C’D’和BEFC-B’E’F’C’，G与H和G’与H’为上下表面中心原子，O为BB’C’C面中心原子。
可见，GBHC-G’B’H’C’为一个BCT单胞，其中O为体心位置。AB
BH a’, BB’
90 。因此，FCT与BCT是等价的。 （2分）
考虑一个在T
0 K具有N个原子与NL V 个空位的一维单原子固体，说明空位浓度分数nv T
NL V /N 可以近似地表示为nv
Δl/l0 -Δa/a0，其中 l0
Na0，为固体在T
0 K时的长度，Δl为长度的变化，a0固体在T
0 K时的晶格常数，Δa为晶格常数的变化。
0 K时：N个原子，无空位。
O 原子间距为a0，总长度为l0
0 K时：N个原子，NL V 个空位。
O 原子间距为a，总长度为l
l0 + Δl （2分）
Δl热膨胀 + Δl空位 （1分）
NΔa （1分）
NL V a （1分）
NΔa + NL V a （1分）
NL V /N （2分）
分别在FCC与BCC金属中图示出称为“哑铃”的双原子Frenkel对间隙的位置。
共 13 页 第 3 页
用Debye模型计算二维晶体的潜热。
答：总模数为2N，其中N为原子数，2为可能的激化数。因此，
，其中A为二维晶体的面积。
内能可表示为：
应用并引进变量，有：
单位面积的热焓为，因此 （8分）
因此，对二维晶体
在低温极限： （1分）
在高温极限： （1分）
共 13 页 第 4 页
考虑一个厚度为Δx的无限大平板状固体，其中某一元素的浓度梯度dC/dx在空间的分布不为常数。由于扩散作用，
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Author Corner《金属凝固学》教学大纲英文名称：Solidifi；一液界面前沿液相成分分布；共晶片间距；讲解和自学教学要求：课程主要内容（以内）：1.汽；学、热力学适用专业：流体机械《流体机械原理及现代；授教学要求：课程主要内容（字以内）：热电、冷联合；
《金属凝固学》教学大纲英文名称： Solidification of Metals
学分：3第一章 绪论（1学时）1、金属凝固学的主要任务：研究金属凝固过程中传热及传质现象、凝固热力学及动力学、固一液界面理论及晶体生长规律、近代凝固控制技术原理等内容。2、金属凝固学所涉及的范围：金属凝固理论与实践己远远超出单纯铸造的学科范畴，它已成为冶金材料学科共同关心的课题，并影响着这些学科的发展。第二章 凝固过程的传热（5学时）1、凝固过程的传热特点（2学时）掌握纯金属在铸型中凝固时的传热模型以及金属－铸型界面模型；掌握金属凝固过程的传导微分方程：了解不同凝固条件下的界面换热系数。2、金属型及非金属型铸造的凝固传热（2学时）掌握两种铸型铸造的传热特点；能够熟练求解铸型断面上的温度分布方程及Chvorinov公式。3、凝固过程的计算机模拟（1学时）主要掌握有限差分法的四个步骤：单元剖分；建立数学模型；编制程序与计算。第三章 凝固热力学（7学时）1、纯金属的凝固（2学时）掌握纯金属凝固时的热力学条件；掌握压力及界面曲率对金属凝固点温度的影响。2、二元合金的稳定相平衡（2学时）化学位及其切线法则；相平衡及非理想溶液相图。3、溶质平衡分配系数（2学时）溶质平衡分配系数的热力学计算；压力及界面曲率对溶质平衡系数的影响。4、液一固相界面成分及界面溶质分配系数（1学时）第四章 凝固动力学（8学时）1、自发形核（2学时）临界形核功与临界晶核半径：自发形核温度的确定：形核率。2、非自发形核（2学时）形核功及形核率，重点掌握非自发形核功与自发形核功的主要差别；形核剂应具备的条件。3、固一液界面结构与晶体生长方式（4学时）固一液界面自由能；粗糙界面与光滑界面；Jackson判据；晶体生长方式与固一液界面结构的关系。第五章 单相合金的凝固（10学时）1、凝固过程的溶质再分配（4学时）液相完全混合的溶质再分配；液相中有对流的溶质再分配；液相中只有扩散的溶质再分配。2、金属凝固过程中的&成分过冷&（2学时）重点掌握&成分过冷&判据与&成分过冷&的过冷度。3、界面稳定性与晶体生长形态（4学时）界面稳定性动力学理论的判别式；界面稳定性动力学理论和&成分过冷&；固一液界面的形貌稳定性。第六章 多相合金的凝固（10学时）1、共晶组织的分类及非平衡状态下的共晶共生区（2学时）2、金属一金属共晶的凝固（4学时）形核与长大；共晶的稳定态长大及固一液界面曲率；固一
一液界面前沿液相成分分布；共晶片间距。3、金属一非金属共晶的凝固（4学时）形核与长大；两种长大模型；金属一非金属共晶凝固的凝固特点；第三组元的影响。第七章 单向凝固技术（7学时）1、单向凝固工艺（1学时）掌握单向凝固的工艺参数以及单向凝固方法。2、单晶生长（2学时）单晶生长特点及单晶生长方法；区域提纯技术。3、柱状晶的生长（2学时）柱状晶生长的条件和特点；柱状晶的力学性能。4、自生复合材料（2学时）自生复合材料对共晶系的要求；共晶自生复合材料强化相的形态；共晶自生复合材料凝固过程的控制。第八章 快速凝固技术（6学时）1、快速凝固技术及传热特点（2学时）2、快速凝固的模式（2学时）界面上保持局域平衡的凝固；界面上的过冷及非平衡凝固。3、快速凝固晶态合金的组织与结构特征（2学时）教材：
胡汉起主编：&金属凝固原理&（机械工业出版社）主要参考书：陈金德主编：&材料成形工程&（西安交通大学出版社）　　　　《内燃机工作过程数值计算》教学大纲课程名称（中文）：内燃机工作过程数值计算
学分数：3课程名称（英文）：Internal Combustion Engine
开课学院：能动学院Cycle Simulation课内学时数：60
上机时数：20课外学时数：150
开课学期：春季
教学方式：重点讲解和自学教学要求：掌握内燃机内部过程现代计算的基本理论、基本模型和数值计算方法，培养工作过程模拟计算能力。课程主要内容（
以内）：1.发动机循环模拟计算技术发展方向；2.零维模型（包括：气缸内工作过程数值分析，进、排气系统的热力计算，增压器的计算），汽油机工作过程，燃烧放热规律计算及燃烧过程的数值模型。3.柴油机准维和多维燃烧模型。教材名称：林杰伦编著《内燃机工作过程数值计算》，西安交通大学出版社 1986主要参考书：1.朱访君、吴坚编著《内燃机工作过程数值计算及其优化》国防工业出版社，19972.刘永长编著《内燃机工作过程模拟》，华中理工大学，1996年预修课程：内燃机原理，计算方法，工程热力学，流体力学适用专业：内燃机、汽车。　　　　　　《高等内燃机原理》教学大纲课程名称（中文）：高等内燃机原理
学分数：3课程名称（英文）：Advanced Internal Combustion Engine开课学院：能动学院课内学时数：60
上机时数：0
课外学时数：150
开课学期：秋季
教学方式：重点
讲解和自学教学要求：
课程主要内容（
以内）：1.汽油机燃烧理论。2.柴油机燃烧理论。3.内燃机排放机理及控制。教材名称：《内燃机学》主要参考书：JB.Heywood.&Internal combustion Engine Fundamen fod&预修课程：内燃机构造、内燃机原理。适用专业：内燃机、汽车。《旋转机械的动力稳定性分析》教学大纲课程名称（中文）：旋转机械的动力稳定性分析
学分数：2课程名称（英文）：Stability Analysis of Rotating Dynamical System
开课学院：能动学院课内学时数：50
上机时数：20课外学时数：120
开课学期：春季
教学方式：讲课和自学教学要求：掌握动力系统稳定性分析的线性、非线性理论，以及一些基本的分岔问题的应用，并能够对一些复杂多自由度系统进行数值模拟分析。课程主要内容：1． 动力系统稳定性分析的重要性及发展状况2． 线性稳定性分析及实际应用3． 非线性分析及分岔问题的理论及实际应用4． 旋转机械有限元分析方法教材名称：朱因远等《非线性振动可运动稳定性》 西安交通大学出版社，1992主要参考书：1． 陆启韶，《分岔与奇异性》，上海科技教育出版社，19952． 雷晋干，《分歧问题的逼近理论与数值方法》，武汉大学出版社，19933． John Guckenheimer, Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Field, Springs-Verlag, 1992预修课程：振动力学、微分方程、计算方法、流体力学使用专业：流体机械《流体机械近代测试技术》教学大纲课程名称（中文）：流体机械近代测试技术
学分数：3课程名称（英文）：Recent Test Techniques of Fluid Machinery 开课学院：能动学院课内学时数：50
上机时数：10课外学时数：150
开课学期：秋季
教学方式：讲课和自学教学要求：掌握流体流动参数及热力学参数的一般测试方法，压力、温度、力、位移等传感器的原理与应用。了解热线、激光测速仪、粒子图象速度仪等现代测试技术。课程主要内容：1． 流动及热力学一般参数的测量2． 压力、温度、力等参数传感器的原理及应用3． 热线、激光测速仪、粒子图象速度仪等现代测试技术介绍教材名称：王子延等《热能与动力工程测试技术》 西安交通大学出版社，1998主要参考书：1． 姜桐等，《透平压缩机械测试与控制》，机械工业出版社，19892． 戴昌辉，流体流动测量，航空工业出版社，19913． 颜大春，实验流体力学，高等教育出版社，1992预修课程：流体力
学、热力学适用专业：流体机械《流体机械原理及现代设计方法》教学大纲课程名称（中文）：流体机械原理及现代设计方法
学分数：2课程名称（英文）：Principle and Recent Design Methods of Fluid Machinery
开课学院：能动学院课内学时数：60
上机时数：20课外学时数：180
开课学期：春季
教学方式：讲课和自学教学要求：掌握流体机械的构造、离心压缩机和轴流压缩机基本理论及一般设计方法，流体机械的运行及其调节，了解流体机械的近代设计方法。课程主要内容：1． 离心式和轴流式压缩机的结构2． 离心式和轴流式压缩机基本理论及设计方法3． 流体机械的运行与调节4． 流体机械三元流动基础5． 流体机械的优化设计教材名称：徐忠 《离心压缩机原理》 机械工业出版社，1990李超俊等《轴流压缩机原理及设计》西安交通大学出版社，1992主要参考书：1． 朱报贞、郭涛，《离心压缩机》，上海科技教育出版社，19952． 沈天跃 《离心叶轮内流理论》，浙江大学出版社，19863． John Guckenheimer, Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Field, Springs-Verlag, 1992预修课程：流体力学、工程热力学使用专业：流体机械《计算流体力学》教学大纲课程名称（中文）：计算流体力学
学分数：2课程名称（英文）：Computational Fluid Dynamics
开课学院：能动学院课内学时数：40
上机时数：40课外学时数：120
开课学期：春季
教学方式：讲课和自学教学要求：掌握偏微分方程求解的基本概念、计算流体力学的基本理论和方法。掌握求解Navier-Stokes方程的压力修算法。了解求解流体流动的其他数值方法，如有限元法、谱元方法等。课程主要内容：1． 计算流体力学的基本概念2． 流体流动的控制方程及定解条件3． Navier-Stokes方程的压力修算法4． 有限元方法、谱元方法在计算流体力学中的应用教材名称：张楚华 《计算流体力学初步》 自编主要参考书：1． 陶文铨，《数值传热学（第2版）》，西安交通大学出版社，2001预修课程：流体力学、工程热力学、传热学、计算方法使用专业：流体机械《制冷与空调理论》教学大纲课程名称（中文）：制冷与空调理论
学分数：3课程名称（英文）：Theory of Refrigeration and Air Conditioning
开课学院：能动学院课内学时数：50
上机时数：10课外学时数：20
开课学期：3
教学方式：面
授教学要求：课程主要内容（
字以内）：热电、冷联合循环，热泵循环，利用太阳能的制冷循环，利用低势位能的制冷循环，CFCS替代工质的发展与趋势，冷蓄冷，气调技术，风冷热泵冷热水机组及智能除霜新技术，制冷、空调用换热器的新进展及换热的强化，空气调节过程，空气净化过程，制冷、空调系统的匹配和优化。教材名称：自编教材主要参考书：W.F. Stoecker, Design of Thermal Systems, 1989预修课程：1． 制冷原理及设备2． 空气调节适用专业： 制冷、空调、压缩、风机、汽车《微型计算机应用基础》教学大纲课程名称（中文）：微型计算机应用基础
学分数：3课程名称（英文）：The Basis of Microcomputer Application
开课学院：能动学院课内学时数：50
上机时数：8课外学时数：0
开课学期：2
教学方式：面授教学要求：1． 以80X86为样板机，了解微处理的数据类型，掌握补码运算方法与特点。2． 掌握微处理器的基本结构、微型机的整机工作原理。3． 了解半导体存储器的基本结构及其工作原理，掌握存储器与CPU的硬件连线及应用。4． 掌握汇编语言程序设计的方法和技巧。5． 了解中断的概念，掌握中断处理方法、处理过程及中断的应用。6． 掌握常用接口芯片（）的结构、工作原理、硬件连线及应用。课程主要内容（
字以内）：1．数据类型掌握80386常用的数据类型、数制及码制重点掌握补码的运算方法和应用2．微处理器结构及微型机工作原理通过微处理器的学习，掌握微型机的整机工作原理、微机总线及时序的概念。重点掌握80386的功能结构和特点。了解8的功能结构和特点。3．半导体存储器了解存储器的分类方法和性能指标掌握RAM、ROM、EPROM、EEPROM的基本结构、工作原理和特点重点掌握半导体存储器与CPU的连接方法及其应用了解高速缓存Cache的功用及基本工作原理4．寻址方式与指令系统掌握80386的寻址方式重点掌握实方式下的指令系统5．存储器管理重点掌握实方式下存储器分段的思想和物理地址形成的方法了解保护方式及虚拟8086方式下存储器管理的基本思路和方法6．汇编语言程序设计掌握汇编语言的语法及汇编语言程序的上机调试方法重点掌握汇编语言编程的方法和技巧的应用，能够编写和调试一些汇编语言程序7． 中断掌握中断的基本概念及分类、中断的优先级管理以及8259A的结构、编程和应用重点掌握
三亿文库包含各类专业文献、生活休闲娱乐、应用写作文书、行业资料、中学教育、高等教育、97《工程硕士基础英语》教学大纲等内容。　
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