计算机在材料科学中的应用 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/13 18:35:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

8 求移动边界问题的方法:A一种是从相变界面的分析、求解开始,首先确定出相变界面位置后,然后再分别求解固相和液相区域内的温度分布;B另一种方法是把它视为“单相”区的非线性导热问题来求解,首先确定出整个求解区域上的温度或焓的分布,然后把达到相变温度的位置定为相变界面,再分别在固相和液相区域内求解其温度场分布。

9 应力的产生:弹性体受到外力作用之后,其内部就会产生相应的应力。

10 正面、负面:在微单元体中,凡是外法线方向与坐标轴正向一致的面称为正面;凡是外法线方向与坐标轴负向一致的面称为负面。 11 应力分量的正、负号规定:正面上的应力分量以沿坐标轴正向的为正,负面上的应力分量以沿坐标轴负向的为正;反之为负。 12 二维弹性平面问题包括:A平面应力问题;B平面应变问题。 13 在固体力学问题中,建立有限元方程最常用的方法是:最小位能方法。

14 应变能:当外部载荷作用于物体时,物体将产生变形,在变形过程中,外力所做的功将储存在物体内,这一能量成为应变能。 15 在固体中,物质传输的唯一方式:扩散。

16 扩散:是指材料内部原子迁移的微观过程,以及由于大量原子迁移而引起物质的宏观流动。是物质从高浓度迁移到底浓度区域的过程。

17 Fick第一定律:在稳态扩散(浓度不随时间而变化)的条件下,

单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质的通量J(单位是g*cm-2*s-1)与浓度梯度成正比,这就是Fick第一定律。 第四章 材料科学与行为工艺的计算机模拟

1 材料行为工艺主要通过调整材料在加工过程中的组织性能来改善其使用性能。

2 用计算机模拟材料行为工艺的优点:用计算机模拟材料行为工艺可以部分代替真实实验,从而达到缩短实验周期、节约人力和物力的目的。

3 TTT曲线:时间-温度-转变曲线;CCT:连续冷却转变曲线。 4 根据热力学原理,体系在等温、等压处于平衡的条件下应遵守以下条件:A体系最小吉布斯函数原则;B各相的混合吉布斯函数与组成关系曲线(△GMm— B)

5 相图计算方法根据所研究体系中各相的特点,集热力学性质、相平衡数据、晶体结构、磁性、有序-无需转变等信息为一体,建立描素体系中各相的热力学模型和相应的自由能表达。

6 用CALPHAO方法计算相图的主要步骤如下:A图像的热力学、相平衡和晶体结构等文献数据的调研和评价;B根据体系中各相的结构特点分别选择合适的热力学模型及其吉布斯自由能函数,这些与温度、压力和成分有关的自由能表达式中含有一定数量的可调参数;C用适当的算法和相应的程序按照相平衡条件计算相图;D合理的低元系热力学性质的表达是得到可靠的高元系外推结果的基础。

7 CALPHAD方法的主要优点如下:A体系热力学性质和相图的热力学

自洽性(这是CALPHAD方法最重要的优点);B外推和预测多元系热力学性质和相图(CALPHAD方法中的多元多相平衡计算程序对于复杂的多元多相平衡研究及其工业应用也有重大的价值);C利用相图计算方法可以外推和预测相图的亚稳部分,从而建立系统的亚稳相图,通过这种外推,可以计算那些扩散活性差、难以达到平衡的体系和在极端条件下用实验难以测定的相图;D提供相变动力学研究所需要的重要信息;E可获得以不同热力学变量为坐标的各种相图形式。 8 FACT:包括物质和溶液两个数据库及一套热力学和相图等等优化计算软件。这些软件的共同点是集成了具有自洽性的热力学数据库和先进的计算软件。

9 FACT提供Windows版FACT-Win,含有多个可用于化学热力学计算的模块,其中主要有;A化合物模块中超过5000个化合物的热力学数据;B溶液模块中有超过100个非理想溶液的数据库;C化学反应模块有大量的用于计算化学放应的数据和多元相平衡;D计算二元化合物相图,以及二元系相图优化和三元交互系相图计算等。 10 Thermo-Calc相图计算Fe-8%Cr-C三元系垂直截面图,其主要步骤如下:A在运行Thermo-Calc系统后,在TCW MATERIAL窗选择计算用的数据库TER98,并选择Cr、Fe和C元素;B在CONTIDITIONS条件窗内确定温度和成分等条件;C出现THERMO-CALC计算结果窗,从计算结构窗中可以看出有铁素体和奥氏体组织的摩尔分数和各相成分以及相关的热力学数据;D绘出相图。

11 现在材料的组成和结构表征研究主要采用的大型分析设备有:A

扫描电镜(SEM);B透射电镜(TEM);C分析电镜(AEM);D扫描探针显微镜(SPM)等,各种谱仪和各种衍射仪。这些分析模拟软件大大减轻了在材料组成和结构分析时数据处理的工作量。

12 金属材料加工主要包括:A铸造;B锻造;C压力加工;D热处理;E粉末冶金等。

13 通过数值模拟和物理模拟相结合的方法可实现:A电脑式生产;B动态显示材料加工和制备工艺的历程;C预测缺陷和优化工艺。 14 使用模拟软件以后的好处:A产品的生产和试制周期减少40%;B劳动力成本减少30%;C生产效率提高25%;D

15 模拟方法的优点在于:A可预测产品的质量,减少实验次数;B可确定最佳的工艺流程,以达到某一特殊性能的要求;C动态显示各个物理量的演变历程和空间分布;D提高劳动生产率。

16 未来的模拟研究将体现以下特点:A具有集成性和不可替代性;B数学模型 权威性;C模拟研究将会促进多学科合作;D并行计算方法的采用可以明显调高计算效率;E相图工程的概念将使模具设计、制备到产品制造在计算机上进行虚拟设计成为现实。 第五章 材料数据库和新材料、新合金的设计

1 关系数据库有严格的数学基础;简单清晰;易于理解和掌握。 2 数据库得到迅猛发展的主要特征:表现在数据库技术的发展涉及到各种工程和科技领域。

3 对于好的数据库来说,一个用户友好的管理和维护软件是至关重要的。

4 数据库管理系统(DBMS):为了实现人机对话、菜单式的数据系统的功能,有一个负责数据库管理和维护的软件系统,该系统就称为数据库管理系统。

5 数据库管理系统的的任务:就是在保证数据安全、可靠的同时,提高数据库应用时的简单性和方便性,大大减轻了用户的工作量和复杂性。

6 ORACLE优于其他各种DBMS的突出的两个特点:A在大、中、小型计算机及微型计算机中都能应用;B有分布式功能。

7 为了提高系统的开发功能,现代的数据库系统都至少包含以下三个部分;A数据库(一个结构化的相关数据的集合);B物理存储器(保持数据的硬件介质);C数据库软件(负责对数据库管理和维护的软件)(数据库软件的核心:DBMS)。

8 数据库软件的功能:A对数据进行定义、描述、操作和维护的功能;B接受并完成用户程序及终端命令对数据库的不同请求,并负责保护数据免受各种干扰和破坏。

9 建立一个数据库的关键:A用于管理数据的软件;B数据的收集、整理和评价。

10 和文件管理方式相比,计算机数据库系统管理数据具有以下主要特征:A数据共享(是数据库发展的一个重要原因);B数据独立性;C减少数据冗余;D数据的结构化;E统一的数据保护功能。 11 传统数据库系统:一代和二代数据库系统的总称。它主要用于商业事务处理。