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《材料結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能》考試大綱

一、考試要求

試卷內(nèi)容分為兩部分：第一部分為材料結(jié)構(gòu)與缺陷；第二部分為材料力學(xué)性能。

材料結(jié)構(gòu)與缺陷部分的基本要求是應(yīng)考者需全面掌握晶體材料結(jié)構(gòu)及其缺陷的基本概念、基本規(guī)律、基本原理，要求能靈活運(yùn)用材料結(jié)構(gòu)與缺陷的基本理論綜合分析材料結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性。

材料力學(xué)性能的基本要求是：(1)理解并掌握材料彈性變形、塑性變形與斷裂等基本力學(xué)行為的宏觀規(guī)律及微觀本質(zhì)，并進(jìn)一步了解應(yīng)力狀態(tài)、試樣幾何因素以及環(huán)境因素對(duì)材料力學(xué)行為的影響；(2)熟悉材料常用力學(xué)性能指標(biāo)的意義、測(cè)試原理、影響因素及其應(yīng)用范圍，具有按照實(shí)際工作條件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等正確選擇試驗(yàn)方法和指標(biāo)進(jìn)行材料測(cè)試、評(píng)價(jià)及選擇材料的能力，并了解改善材料力學(xué)性能的基本方法和途徑。

二、考試內(nèi)容

1）材料結(jié)構(gòu)與缺陷部分
a:晶體學(xué)基礎(chǔ)：原子的結(jié)合鍵、結(jié)合能；結(jié)合鍵的特點(diǎn)、與性能的關(guān)系；晶體學(xué)的基本概念；晶面指數(shù)、晶向指數(shù)的標(biāo)定；晶面間距的計(jì)算；晶體的對(duì)稱性。
b:晶體結(jié)構(gòu)：典型純金屬的晶體結(jié)構(gòu)；合金相的晶體結(jié)構(gòu)；離子晶體結(jié)構(gòu)；共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)；亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。
c:晶體缺陷：晶體缺陷的分類、結(jié)構(gòu)、表征、運(yùn)動(dòng)特性；空位和間隙原子形成與平衡濃度；位錯(cuò)的基本類型與表征、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與增殖、位錯(cuò)的彈性性質(zhì)、實(shí)際晶體中的位錯(cuò)；界面、相界、孿晶界；位錯(cuò)及位錯(cuò)與其他晶體缺陷的交互作用。
d:相圖：相圖的基本規(guī)律、分析方法與應(yīng)用；分析各種類型的二元相圖及其晶體的結(jié)晶過(guò)程和組織；三元相圖的基本知識(shí)。
2）材料力學(xué)性能部分
a:材料基本力學(xué)性能試驗(yàn)：(1)掌握靜載拉伸試驗(yàn)方法與拉伸性能指標(biāo)的含義及測(cè)定，熟悉典型材料拉伸變形斷裂行為與應(yīng)力－應(yīng)變曲線；(2)熟悉壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，了解應(yīng)力狀態(tài)對(duì)材料力學(xué)行為的影響；(3)掌握布氏、洛氏、維氏硬度試驗(yàn)原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
b:材料變形行為與變形抗力：(1)掌握彈性變形行為及其物理本質(zhì)，熟悉材料的彈性常數(shù)及其工程意義；(2)熟悉材料塑性變形行為及其微觀機(jī)制，了解材料物理屈服現(xiàn)象；(3)了解材料的理論與實(shí)際屈服強(qiáng)度、微觀與宏觀屈服應(yīng)力及宏觀屈服判據(jù)；(4)了解材料強(qiáng)化的基本途徑與常用方法。
c:材料斷裂行為：(1)了解材料常見(jiàn)斷裂形式及其分類方法；(2)熟悉金屬延性斷裂行為及微觀機(jī)制；(3)熟悉解理和沿晶斷裂行為及微觀機(jī)制；(4)了解斷裂的宏觀強(qiáng)度理論。
d:材料的脆性及脆化因素：(1)了解材料脆性的本質(zhì)及表現(xiàn)，熟悉微觀脆性與宏觀脆性的聯(lián)系與區(qū)別；(2)熟悉缺口頂端的應(yīng)力和應(yīng)變特征，了解缺口試樣拉伸行為及缺口敏感性；(3)了解沖擊載荷特征與沖擊變形斷裂特點(diǎn)，掌握缺口試樣沖擊試驗(yàn)與沖擊韌性的意義及應(yīng)用；(4)了解材料低溫脆性的本質(zhì)及其評(píng)定方法。
e:材料裂紋體的斷裂及其抗力：(1)了解材料的理論斷裂強(qiáng)度，掌握Griffith強(qiáng)度理論及應(yīng)用；(2)掌握線彈性斷裂力學(xué)的基本概念與基本原理，了解裂紋尖端塑性區(qū)及其修正；(3)了解裂紋體的斷裂過(guò)程與斷裂韌性的測(cè)定及其影響因素。
f:材料的疲勞：(1)熟悉高周、低周疲勞行為,s-N與-N疲勞曲線及其經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，掌握疲勞抗力的意義及表征；(2)了解疲勞斷裂過(guò)程、特征及微觀機(jī)制；(3)掌握疲勞裂紋擴(kuò)展的斷裂力學(xué)處理思路與Paris方程；(4)了解材料疲勞抗力的影響因素。
g:材料高溫力學(xué)性能：(1)了解高溫下材料力學(xué)性能特點(diǎn)、高溫蠕變行為、斷裂過(guò)程及其微觀機(jī)制；(2)掌握蠕變極限與持久強(qiáng)度指標(biāo)的含義、評(píng)價(jià)方法及影響因素。

三、試卷結(jié)構(gòu)

a）滿分：150分（材料結(jié)構(gòu)與缺陷、材料力學(xué)性能各占75分）
b）題型結(jié)構(gòu)
a:材料結(jié)構(gòu)與缺陷部分（75分）
（1）概念題（名詞解釋、多項(xiàng)選擇、填空、改錯(cuò)等）（15分）
（2）簡(jiǎn)答題（15分）
（3）計(jì)算題（15分）
（4）綜合論述及應(yīng)用題（30分）
b:力學(xué)性能部分（75分）
（1）基本術(shù)語(yǔ)解釋（15分）
（2）多項(xiàng)選擇（10分）
（3）簡(jiǎn)答題（20分）
（4）綜合論述與計(jì)算題（30分）

四、參考書(shū)目

1．《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，胡賡祥、蔡珣主編，上海交通大學(xué)出版社，2000年
2．《金屬材料結(jié)構(gòu)與性能》，毛衛(wèi)民、朱景川等編著，清華大學(xué)出版社，2008年