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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海建橋學院

《材料科學與工程專業導論》2023-2024學年第二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20個小題，每小題2分，共40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、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關于細晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細小，材料的強度越高D.細晶強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C.提高結晶度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導致以下哪種結果？（）A.材料強度增加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，彈性模量是否會發生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度5、在分析一種用于航天器熱防護的隔熱材料時，發現其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩定性差D.以上都是6、高分子材料在日常生活和工業中有著廣泛的應用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結構特點是什么？（）A.線性結構，分子間作用力小B.支化結構，分子間作用力大C.網狀結構，交聯度高D.體型結構，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性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降8、對于超導材料，除了臨界溫度，還有臨界磁場和臨界電流密度等參數。臨界磁場越大，超導材料的應用范圍（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定9、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成。在纖維增強復合材料中，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，發現一種材料在振動過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯阻尼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，比熱容是一個重要參數。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律D.比熱容大小只與材料的純度有關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、在研究聚合物的粘彈性行為時，發現材料在不同的加載時間和溫度下表現出不同的力學響應。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、在分析材料的光學非線性性能時，發現一種材料在強光作用下折射率發生變化。這種光學非線性現象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應D.光致電離15、高分子材料的性能可以通過添加劑進行調節，那么常見的高分子材料添加劑有哪些？（）A.增塑劑、穩定劑、阻燃劑B.潤滑劑、著色劑、抗靜電劑C.填充劑、增強劑、發泡劑D.以上都是16、在分析材料的抗疲勞性能時，發現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.工作環境17、研究一種新型復合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數較低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19、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.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，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強度的陶瓷制品，以下哪種燒結方法可能最為合適？（）A.常壓燒結B.熱壓燒結C.放電等離子燒結D.反應燒結二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入探討陶瓷基復合材料的界面設計原則和方法，分析界面性能對復合材料力學性能和可靠性的影響，以及如何優化界面結構。2、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴展規律和影響因素。分析如何通過材料設計和工藝改進來抑制疲勞裂紋擴展，并舉例說明在機械工程中的應用。3、（本題5分）全面論述材料的梯度功能材料的概念和特點，討論梯度功能材料的制備方法和應用領域，以及性能優化的策略。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的應力松弛實驗中，初始應力為10MPa，100s后應力降為8MPa，計算應力松弛模量。2、（本題5分）在材料的腐蝕實驗中，一種金屬試樣在腐蝕介質中浸泡100小時，腐蝕前后質量分別為50克和48克，計算腐蝕速率。3、（本題5分）一鋁合金試樣，原始直徑為10mm，經拉伸試驗后直徑變為8mm，標距原為50mm，拉伸后變為70mm，計算其真應變和工程應變。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%，計算該聚合物的數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為8×10^(-6)/℃，從20℃加熱到500℃，原始長度為100毫米，計算長度的增加量。四、論述題（本大題共