第二章 工程材料 思考题参考（全文5篇）

第一篇：第二章 工程材料 思考题参考

2.1金属材料.材料的基本力学性能主要包括哪此内容？

答：力学性能主要指标有硬度、强度、塑性、韧性等。

硬度：制造业中，通常采用压入法测量材料的硬度，按试验方

法不同，分有布氏硬度（HB）、洛式硬度（HR）、维氏硬度（HV），表达材料表面抵抗外物压入的能力。布氏硬度（HB）是用一定载荷交淬火钢球压入试样表面，保持规定时间后卸载，测得表面压痕的面积后，计算出单位面积承受的压力，为布氏硬度值（HB），单位是kgf/mm2,通常不标注；布氏硬度(HB)测试法一般用于HB<450。洛氏硬度(HR)以压痕深浅表示材料的硬度。洛式硬度有三种标尺，分别记为HRA、HRB和HRC，采用不同的压头和载荷。生产中按测试材料不同，进行选择，有色金属和火正火钢，选用HRB，淬火钢选用HRC；硬质合金、表面处理的高硬层选用HRA进行测量。维氏硬度(HV)根据单位压痕表面积承受的压力定义硬度值，压头为锥角136度金钢石角锥体，载荷根据测试进行选择，适用对象普遍。肖氏硬度（HS）是回跳式硬度，定义为一定重量的具有金钢石圆头和钢球的标准冲头从一定高度落下，得到的回跳高度与下落高度的比值，适用于大型工作的表面硬度测量。

强度：常的强度指标为屈服强度бs，通过拉伸试验确定，定义

为材料开始产生塑性变形的应力，其大小表达材料抵抗塑性变形的能力，大多数金属材料在拉伸时没有明显的屈服现象，因此将试样产生0.2%塑性变形时的应力值，作为屈服强度指标，称为条件屈服强度，用б0.2表示。

抗拉强度бb是材料产生最大均匀变形的应力。бb对设计塑性低 的材料如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的零件具有直接意义。设计时以抗拉强度确定许用应力，即[б]＝бb/K（K为安全系数）。

塑性：通过拉伸试验确定塑性指标，包括伸长率（δ）和断面收

缩率（Ψ），分别定义为断裂后试样的长度相对伸长和截面积的相对收缩，单位是％。它们是材料产生塑性变形重新分布而减小应力集中的能力的度量。δ和Ψ值愈大则塑性愈好，金属材料具有一定的塑性是进行塑性加工的必要条件。塑性还可以提高零件工作的可靠性，防止零件突然断裂。

韧性：冲击韧度指标αk或Ak表示在有缺口时材料在冲击载荷下

断裂时塑性变形的能力及所吸收的功，反映了应力集中和复杂应力状态下材料的塑性，而且对温度很敏感，单位为kgf?m/cm2。

2.设计中的许用应力[б]与材料的强度有何关系？如何确定设计中的许用应力？

答：设计中规定零件工作应力б必须小于许用应力[б]，即屈服

强度除以安全系数的值б≤[б]＝бs÷K，式中K——安全系数，бb对设计塑性低的材料，如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的具有直接意义。设计时以抗拉强度бb确定许用应力，即[б]＝бb÷K（K为安全系数）。

3.简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。

答：低碳钢（Wc为0.10％～0.25％），若零件要求塑性、韧性

好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢；中碳钢（Wc为0.25％～0.60），若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢；高碳钢（Wc为0.60％～1.30％），若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。

4.简述铁碳相图的应用。（P28相图 21-2）

答：

（1）为选材提供成份依据 Fe-Fe3C相图描述了铁碳合金的平衡组织随碳的质量分数的变化规律，合金性能和碳的质量分数关系，这就可以根据零件性能要求来选择不同成份的铁碳合金。

（2）为制订热加工工艺提供依据 Fe-Fe3C相图总结了不同成份的铁碳合金在缓慢冷却时组织随温度变化的规律，这就为制订热加工工艺提供了依据。

a.铸造 根据Fe-Fe3C相图可以找出不同成份的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度。

b.锻造 根据Fe-Fe3C相图可以确定锻造温度。始轧和始锻温度不能过高，以免钢材氧化严重和发生奥氏体晶界熔化（称为过烧）。一般控制在固相线以下100～200℃。一般对亚共析钢的终轧和终锻深度控制在稍高于GS线（A3线）；过共析钢控制在稍高于PSK线（A1线）。实际生产中各处碳钢的始锻和始轧温度为1150～1250℃，终轧和终锻温度为750～850℃。

c.焊接 可根据相图来分析碳钢的焊接组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性和焊接应力。

d.热处理 热处理的加热温度都以相图上的临界点A1、A3、Acm为依据。

5.常材料硬度的测定法有哪三种？它们主要适应于检验什么材料？

答：（1）硬度（HB）测定法：布氏硬度测定是用一定直径D（mm）的钢球或硬质合金球为压头，施以一定的试验力F(kgf或N)，将其压入试样表面，经规定保持时间t(s)后卸除试验力，试样表面将残留压痕。测量压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度（HB）就是试验力F除以压痕球形面积A所得的商。布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度为钢件退火、正火和调质后的硬度。

（2）洛式硬度（HR）试验：洛式硬度是以测量压痕深度来表示材料的硬度值。洛式硬度试验所用的压头有两种。一种是圆锥角ɑ＝120°的金钢石圆锥体；另一种是一定直径的小淬火钢球。常的三种洛式硬度如表2.1-2所示。洛氏硬度试验常用于检查淬火后的硬度。

标尺 符号 压头类型 总试验力F(N)测量硬度范围 应用举例

A HRA 金钢石圆锥 5.884 22-88 硬质合金、表面薄层硬化钢

B HRB ￠1.558钢球 980.7 20-100 低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁

C HRC 钢金石圆锥 1471 20-70 淬火钢、高硬铸件、珠光体可锻铸铁

（3）维氏硬度（HV）试验：维氏硬度试验适用于常规材料，其压头是两对面夹角ɑ＝136°的金钢石四棱锥体。压头在试验力F（N）的作用下，将试样表面压出一个四方锥形的压前，经一定保持时间后，卸除试验力，测量出压痕对角线平均年度并计算压痕的表面积A（mm2），得到HV＝0.1891F÷d2。

6.请画表列出常金属材料的分类。

答：

钢

碳素结构钢 合金结构钢 碳素工具钢 合金工具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢

低合金结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢

铸铁

灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁

铝合金

铸造铝合金 变速铝合金 超硬铝合金 锻铝合金

防锈铝合金 硬铝合金

铜合金

黄铜 青铜

锌黄铜 铝黄铜 锰黄铜 锰铁黄铜 锡青铜 铝青铜 铍青铜

7.材料选用的主要依据是什么？

答：在设计和制造工程结构和机构零件时，考虑材料的使用性能、材料的工艺性能和经济性。

（1）根据材料的使用性能选材：使用性能是零件工作过程中所应具备的性能（包括力学性能、物理性能、化学性能），它是选材最主要的依据。在选材时，首先必须准确地判断零件所要求的使用性能，然后再确定所选材料的主要性能指标及具体数值并进行选材。具体方法如下：

a.分析零件的工作条件，确定使用性能

b.进行失效分析，确定零件的主要使用性能

c.根据零件使用性能要求提出对材料性能（力学性能、物理性能、化学性能）的要求。通过分析、计算转化成某此可测量的实验室性能指标和具体数值，按这些性能指标数据查找手册中各类材料的性能数据和大致应用范围进行选材。

（2）根据材料的工艺性能选材：工艺性能表示材料加工的难易程序。所以材料应具有良好的工艺性能，即工艺简单，加工成形容易，能源消耗少，材料利用率高，产品质量好。主要应考虑以下工艺性：

a.金属铸造性能

b.金属压力加工性能

c.金属机械加工性能

d.金属焊接性能

e.金属热处理工艺性能

（3）根据材料的经济性选材：选材必须考虑经济性，使生产零件的总成本降低。零件的总成本包括制造成本（材料价格、零件自重、零件的加工费、试验研究费）和附加成本（零件寿命，即更换零件和停机损失费及维修费等）。

2.2 其它工程材料

1.工程塑料一般具有哪些特性和主要用途？

答：工程塑料是指在工程中做结构材料的塑料，这类塑料一般具有较高机械强度，或具备耐高温、耐腐蚀、耐磨性等良好性能，因而可代替金属做某些机械零件。

表2.2-1 常热塑性工程塑料的性能和应用

名称 聚酰胺（PA,尼龙）聚四氟乙烯（PTFE塑料王）ABS塑料 聚甲醛（POM）聚碳酸酯 性能特点 耐冷热、耐磨、耐溶剂、耐油、强韧；易吸湿膨账 磨擦系数小、化学稳定性好、耐腐蚀、耐冷热、良好电绝缘性 耐热、耐冲击；耐腐蚀性差 耐热、耐疲劳、耐磨；成型尺寸精度差 冲击韧度、尺寸稳定性、低温性能、绝缘性和加工成型性均好、高透光率、化学稳定性差

应用 轴承、齿轮、叶片、衬套 阀门、管接头、护套、衬里等 汽车、家电、管道、玩具、电器等制品 轴承、齿轮、叶片等 机械零件、防弹玻璃、灯罩、防护面罩

表2.2-2 常用热工程塑料的性能和应用

名称 酚醛塑料 环氧塑料

性能特点 强度和刚度大，尺寸稳定。耐热性，耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性；性脆易碎，抗冲击强度低 强度高、耐热性、绝缘性和加工成型性好；成本高，固化剂有毒性

应用 电器开关、插头、外壳、齿轮、凸轮、皮带轮、手柄、耐酸泵 塑料模具、精密量具、绝缘器材、层压塑料、浇注塑料

2.简述工程塑料零件的工艺流程。

答：

3.什么是陶瓷材料？陶瓷材料有哪此特点？

答：陶瓷是无机非金属材料，是用粉状氧化物，碳化物等，通过成型和高温烧结而制成。陶瓷材料是多相多晶材料，结构中同进存在着晶体相、玻璃相和气相，各组成相的结构、数量、形态、大小和颁均对陶瓷性能有显著影响。陶瓷材料具有高硬度（>1500HV）、耐高温（溶点>2000℃）、抗氧化（在1000℃高温下不氧化）、耐腐蚀（对酸、碱、盐有良好的耐蚀性）以主其他优良的物理、化学性能（优于金属的高温强度和高温蠕变能力，热膨胀系数小。热导率低，电阻率高，是良好的绝缘体，化学稳定性高等）。陶瓷材料是脆性材料，故其抗冲击韧度和断裂韧度都很低。陶瓷材料的抗压强度比其抗拉强度大得多（约为抗拉强度的10～40倍），大多数工序陶瓷材料的弹性模量都比金属高。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小负荷维氏硬度或洛氏硬度表示。

4.特种陶瓷的分类和基本性能特点。答：

特种陶瓷类别 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷

基本性能特点 强度硬度高；耐高温；高的抗蠕变能力；耐蚀性和绝缘性好。缺点是脆性大，不能受热冲击 硬度高，磨擦系数小，有自润滑性和耐磨性，蠕变抗力高，热膨胀系数小，抗热振性好；化学稳定性好，优异的电绝缘性能 高温强度高，导热性好；其稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性好；且耐放射元素的幅射 耐热性和导热性好，膨胀系数低，抗热振性和热稳定性好；高温绝缘性好，化学稳定性好，有自润滑性，耐磨性好 以金属氧化物（Al2O3等）或碳化物（如TiC、WC、TaC等）粉料，再加入适量的粘接刘（如Co、Cr、Ni、Fe、Mo等）通过粉末冶金的方法制成，具有某些金属性质的陶瓷，它是制造万具、模具和耐磨零件的重要材料

5.什么是纳米材料？纳米材料有哪些主要的特性？

答：纳米是一个长度计量单位，一纳米相当于十亿分之一米。当物质颗粒小到纳米级后，这种物质就可称为纳米材料。

由于纳米颗粒在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性，因此在陶瓷增韧、磁性材料、电子材料和光学材料等领域具有广泛的应用前景。

添加纳米粉体的材料与相同组成的普通粉体材料相比，材料的万分本身虽然并未改变，但活性增强，主要表现为高抗菌、防污、耐磨、强度加大，材料重量只是钢的十分之一，但是它的强度却是钢的100倍。人们通过改变塑料、石油、纺织物的原子、分子排列，使它们具有透气、耐热、高强度和良好的弹性等特征。例如被称为纳米材料中的“乌金“的碳纳米管具有非常奇异的物理化学性能。它的尺寸只有头发丝的十万分之一，但是它的导电率是铜的1万倍；它的强度是钢的100倍，而重量只有钢的六分之一，由于其强度是其他纤维的20倍，具有经受10万Mpa而不被破碎的奇异效果。

2.3 热处理

1、简述钢的热处理工艺方法和目的。

答：将钢在固态下加热到预定温度并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却，改变钢的内部组织，提高钢的性能，延长机器使用寿命的热加工工艺称为钢的热处理工艺。

恰当的热处理工艺不仅可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，除低内应力，使组织均匀化；还可改善铸、锻件毛坯组织、降低硬度，便于切削加工；通过热处理工艺可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力，降低结构件重量、节省材料和能源，提高机械产品质量，大幅度提高零件的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性等，从而延长机器零件和工模具的使用寿命。

2、钢的整体热处理包括哪此工艺内容？各自的主要目的何在？

答：钢的整体热处理包括：

a)退火 将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间然后

缓慢冷却（如炉冷）的热处理工艺称为退火。包括:

完全退火、不完全退火、去应力退火、等温退火、球化退火、均匀化退火（扩散退火）、再结晶退火等

b)正火 将钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)Acm（过共析

钢）以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。目的是细化组织、降低硬度、改善切削加工性能，改善显微组织形态为后续热处理工艺作准备等。

c)淬火 将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一

定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢制零件经淬火处理可以获得高强度、高硬度和高耐磨性，满足要求。

d)回火 钢件淬火后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温

一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。回火的目的是为了调整淬火组织，降低或消除淬火内应力，降低硬度，提高钢的塑性和韧性，获得所需要的力学性能。淬火并高温回火习惯称为“调质处理”，能获得良好的综合力学性能。

3、钢的表面淬火方法有哪几种？

答：表面淬火是将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚未传到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法。常用的方法有火焰加热淬火、感应加热淬火和激光淬火。

（1）火焰淬火 应用氧-乙炔火焰对零件表面进行加热，随之淬

火冷却的工艺。火焰淬火淬硬层深度一般为2～6mm。此法简便，无需特殊设备，适用于单件或小批量生产的各种零件。如轧钢机齿轮、轧辊、矿山机械的齿轮、轴、机床导轨和齿轮等。缺点是加热不均匀，质量不稳定，需要熟练工操作。

（2）感应加热淬火 利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺。电流频率愈高，淬硬层愈浅，电流的透入深度与电流的平方根成反比。根据电流频率不同，感应加热可分为：高频感应加热（100～1000kHz），淬硬层为0.2～2mm，适用于中小齿轮、轴等零件；中频感应加热（0.5-10kHz），淬硬层为2～8mm，适用于在中型齿轮、轴等零件；工频感应加热（50Hz），淬硬层深度为>10-15mm，适宜于直径>300mm的轧辊、轴等大型零件。感应加热淬火质量好，表层组织细、硬度高（比常规淬火高2-3HRC）、脆性小、生产效率高、便于自动化，缺点是设备一性投资较大，形状复杂的感应器不易制造，不适宜单件生产。

4、钢的化学热处理工艺方法有哪几种？其目的是什么？

答：化学热处理是将工件置于某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表层以改变工件表层的化学成份和组织，使其表面具有与心部不同性能的热处理方法。常用化学热处理的工艺方法有：渗碳、碳氮共渗和渗氮等。渗碳的目的是提高工件表层的碳含量，使工件经热处理后表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有一定强度和较高的韧性。这样，工件既能承受大的冲击，又能承受大的摩擦和接触疲劳强度。齿轮、活塞销等零件常采用渗碳处理。碳氮共渗的目的是为了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。与渗碳相比，其耐磨性、抗蚀性比渗碳层高。零件变形小、速度快。渗氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲劳和耐蚀性以及热硬性（在600～650℃温度下保持较高硬度），主要应用于交变载荷下工作的，要求耐磨和尺寸精度高的重要零件，如高速传动精密齿轮、高速柴油机曲轴、高精密机床主轴、镗床镗杆、压缩机活塞杆等，也可用于在较高温下工件的耐磨、耐热零件，如阀门、排气阀等。

5、消除铸件的内应力应采用什么热处理工艺？

答：消除铸件内应力采用退火工艺（又称人工时效），铸铁件铸造成型后产生很大内应力不仅降低铸件强度而且使铸件产生翘曲、变形，甚至开裂。因此，铸件铸造后必须进行退火，又称人工时效。将铸件缓慢加热到500～560℃适当保温（每10mm载面保温2h）后，随炉缓冷至150～200℃出炉空冷。去应用退火一般不能超过560℃，以免共析渗碳体分解、球化、降低铸造强度、硬度。

第二篇：工程测量思考题

工程测量复习思考题

1． 工程施工控制网的特点？

2． 工程建设的几个阶段及其测绘工作？

3． 工程控制网基准的类型及其内涵？不同工程控制网基准的建立方法（包括施工网，测图网和变形监测网）

4． GPS网中，什么情况下分别为最小约束网，约束网和自由网？

5． 工程控制网的质量准则包括哪个四方面？P24

6． 工程控制网的布网原则，包括哪个四方面？P24

7． 线路工程测量在勘测设计阶段的内容及测绘方法？（初测和定测的测绘内容及其方法，包括线路控制测量方法）

8． 桥梁控制网的常见布设形式，桥墩施工放样的常用方法？

9． CPI,II,III的作用及其测量方法？

10． 大坝主轴线及坡脚线放样的方法？

11． 影响隧道贯通误差的类型及其提高精度方法。

12． 简述建筑方格网的测设方法（主轴线测设与调整，格网点的测设与检查P321）

13． 地面控制测量对隧道贯通测量误差的影响主要由洞口点的相对误差引起的，试分析其原因

14． 在工程建设中一般采用独立坐标系，其投影带中央子午线在测区中心，高程投影面为测区平均高程面，这是为什么？建立独立坐标的方法有哪些？

15． 某测区为东西向的狭长区域，其东西向总长度为50公里，已知其中心位置的3度带54坐标X0=3888500，Y0=36575000，测区平均高程为H0=1200米。问：（1）在54 坐标系下，若测区中央两个控制点的坐标反算距离为500米，则全站仪实测该边长的距离应为多少？（不考虑控制点误差和全站仪测距误差）（2）若以测区中心的坐标与平均高程为基准建立独立坐标系后，测区其它的控制点之间是否还存在残余的长度综合变形，如何确定这种残余变形大小？（3）若在测区以下高程为H1=700米的地下进行巷道施工测量，在上述独立坐标系统下，井下导线所测边长应如何进行长度改正。

16． 在高层建筑施工放样中，将建筑物的轴线投测到每一层上可采用哪些方法？

17．在施工控制测量中，如果发现已知数据的精度低于GPS测量本身的精度，在实际中如何进行处理？

18． 已知控制点A,B的平面坐标和待放样点P的平面坐标，试述放样P点的方法与步骤，采用全站仪极坐标法标定P时，放样元素如何计算？

19． 在水准高程控制测量中，可采取哪些措施来提高高程测量精度？（前后视距相等，后前前后次序，偶数站，立尺要垂直等）。

20． 在隧道贯通测量中，若已知直线型隧道长度20000米，贯通面在中央位置，导线平均边长为100米。若要求贯通限差为100mm，在不考虑已知点误差的情况下,确定测角所必须的精度。若已知测角精度和已知点误差，确定贯通误差？（按等边直伸形支导线误差公式计算）

第三篇：工程测量学复习思考题

工程测量学复习思考题（张正禄版）

第1章 绪论

1．工程测量学的定义 答：

定义一：工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。

定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2．工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？

答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，这三个阶段对测绘工作有不同的要求。

3．工程测量学按所服务的对象如何进行划分？

答：工程测量学按所服务的对象分为建筑工程测量、水利工程测量、军事工程测量、海洋工程测量、地下工程的测量、工业工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、管线工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、港口工程测量以及城市建设测量等。

4．工程测量的主要内容有哪些？

答：提供模拟或数字的地形资料；进行测量及其有关信息的采集和处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；各类工程建设物、矿山和地质病害地带的变形监测、机理解释和预报；工程测量专用仪器的研制与应用；与研究对象有关的信息系统的建立和应用等。

5．工程测量的常用技术有哪些？

答：常规地面测量技术；卫星定位技术（GPS）；影像技术；水下地形测量技术；特种量测技术；信息管理技术。

6．简述工程测量的特点。

答：可概括为“六化”和“十六字”。“六化”是：测量内外业作业的一体化；数据获取及处理的自动化；测量过程控制和系统行为的智能化；测量成果和产品的数字化；测量信息管理的可视化；信息共享和传播的网络化。“十六字”是：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测。

7．简述工程测量学的发展趋势。

答：测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影象、图形和数据处理方面的能力进一步增强；在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题；工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量；多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用；GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用；大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个热点；固定式、移动式、车载、机载三维激光扫瞄仪将成为快速获取被测物体乃至地面建筑物、构筑物及地形信息的重要仪器；数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。

第2章 工程建设中的测量工作与信息管理 1．按建设程序，工程测量可分哪些内容？

答：按工程建设进行的程序，工程测量可分为规划设计阶段的测量，施工建设阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量，以及非土建工程类的测量。

2．规划设计阶段的主要测量工作有哪些？

答：规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。

3．施工建设阶段的主要测量工作有哪些？

答：施工建设阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网，然后根据工程的要求进行各种测量工作。

4．运营管理阶段的主要测量工作有哪些？ 答：竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。

5．非土建工程类的测量有哪些？

答：非土建工程类的测量包括：大型设备的高精度定位、精密工业产品构件设计数据放样、空间质量控制、古迹保护性监测与变形测量等。

6．桥梁工程勘测设计阶段的测量工作有哪些？

答：桥位平面和高程控制测量；桥址定线测量；断面测量；桥位地形测量；河床地形测量；流向测量；船筏走行线测量；钻孔定位测量。

7．为什么要实施监理制度？

答：① 弥补甲方在测绘技术力量、项目管理水平和经验方面的不足，有效减轻建设单位管理项目实施的工作量。② 有效降低测绘工程的风险，保障项目按照要求顺利实施和完成。③ 有效地改善甲、乙双方之间的技术沟通。④ 保障项目按质量要求实施。⑤ 保障项目按工期计划实施。⑥ 有效保证信息安全，维护建设单位的知识产权。⑦ 客观公正地处理甲乙双方在技术和合同管理上的争议，维护双方的合法权益，促进工程的顺利进行。

8．测绘监理人员的素质有哪些要求？

答：必须掌握现代测绘科学技术；必须熟悉相应的法律、法规；必须有丰富的实践经验；必须具备高尚的职业道德和思想素质。

9．施工测量监理的主要工作有哪些？ 答：根据施工测量的具体特点，从各施工阶段对施工测量的质量进行控制，其内容主要包括：控制网测量技术设计书的审核及成果检查验收；施工单位测量人员、仪器设备审核；控制网加密方案审核及成果审核；施工测量方案的审核；施工单位人员、仪器的抽查；控制点交桩工作；控制点巡视；标段间界面点检查；施工期各部位点位、位置检测；交工验收测量；拟发有关测量工作方面的文函；详细编写测量监理日志,按时编写月监理小结、年终总结、工程完工后的工作总结。

10．控制测量成果如何检核？

答：控制测量成果的检核工作一般由施工单位实施，测量监理负责方案的审核工作。控制网检核方案的审核内容包括：检查提交方案的基本方法是否可行；检查观测网形是否合理；检查使用仪器是否满足要求；观测方法是否可行，限差要求是否符合技术规则或规范规程；数据处理方法是否合理。对方案的可行性等作出明确的答复意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。

11．测量人员与仪器如何审核？

答：审核测量人员数量是否与合同一致；审核测量人员的资历以及专业技术情况；审核测量人员的上岗证；审核测量仪器设备的数量、型号是否满足施工要求；审核仪器设备是否具有权威机构鉴定合格的证书。

12．施工放样方案如何审核？

答：施工单位按要求提交施工测量方案；审核基本的放样方法是否合理；审核测量仪器的型号、精度是否符合要求；审核所使用的测量控制点、加密点是否合理；检查方案中的精度论证、计算公式、放样数据表格、示意图等是否全面正确；审查新技术、新方法的应用可行性；审核作业程序及方法是否依据批准的技术设计要求与技术规范规定；审核数据处理理论、方法、计算公式是否正确，所采用的计算软件是否合适。

13．控制点加密方案如何审核？

答：检查提交方案的基本方法是否可行；检查加密点的布置是否合理；检查与已有控制点的联测情况；检查使用仪器是否满足要求；观测方法是否可行，限差要求是否符合技术规则或规范规程；数据处理方法是否合理；对方案的可行性等作出肯定性的答复意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。

14． 控制网复测技术设计书的审核内容有哪些？

答：审核控制网布设网形的可行性；对照技术要求与专业技术规范、规程审核控制网观测的方案；根据技术规范、规程审核观测仪器是否符合各项技术指标；审核数据处理的方法与方案；审核施测的质量保证体系；审核施测的人员组织、技术力量；审核施测的工作计划；审核提交资料的类别与数量；形成审核意见，提出修改意见。

第3章 工程控制网布设的理论与方法 1．简述工程控制网的分类。答：

按用途分：测图控制网、施工（测量）控制网、变形监测网、安装（测量）控制网； 按网点性质分：一维网（或称水准网、高程网）、二维网（或称平面网）、三维网； 按网形分：三角网、导线网、混合网、方格网；

按施测方法划分：测角网、测边网、边角网、GPS网；

按坐标系和基准分：附合网（约束网）、独立网、经典自由网、自由网；

按其他标准划分：首级网、加密网、特殊网、专用网（如隧道控制网、建筑方格网、桥梁控制网等）。

2．简述工程控制网的作用。

答：为工程建设提供工程范围内统一的参考框架；为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量（精度、可靠性）、进度（速度）和费用等方面的要求；工程控制网也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用；工程控制网与国家控制网既有密切联系，又有许多不同的特点。

3．简述工程控制网的建网步骤。

答：建网步骤：确定控制网的等级；确定布网形式；确定测量仪器和操作规程（国家或行业规范）；在图上选点构网，到实地踏勘；埋设标石、标志；外业观测；内业数据处理；提交成果。

4．施工阶段的主要测量工作有哪些？

答：布设施工控制网；施工放样；变形监测；其他测绘工作。

5．施工阶段与勘测设计阶段测量工作有哪些区别？ 答：

服务对象不同：勘测阶段：提供地形图。施工阶段：施工放线，变形监测。

精度要求不同：勘测阶段：精度较低，点位均匀。施工阶段：精度高且有特殊要求。测量范围不同：勘测阶段：范围大。施工阶段：范围小。

控制点使用频率不同：勘测阶段：利用率较低。施工阶段：使用频繁。受外界影响程度不同：勘测阶段：影响较小。施工阶段：受施工影响大。

6．简述施工控制网的特点。

答：控制的范围小、精度要求高；控制点使用频繁；受施工干扰大、点位分布有特殊要求；控制网的坐标系与施工坐标系一致；控制网投影到特定的高程面；一般分两级布设，次级网可能比首级网的精度高。

7．建筑物放样的精度有哪些要求和特点？

答：绝对精度要求（主轴线精度要求）：主要受地形、工程地质等条件的影响，其精度要求一般不高。相对精度要求（细部点对主轴线的精度要求）：相对精度直接影响建筑物的整体结构、联系、美观等，其要求一般较高。

8．简述工程控制网计算机模拟法优化设计的基本步骤。

答：图上设计；量取测值近似值；确定观测方案；模拟平差，求出未知数的协因数阵；求出各点点位精度；与设计精度比较；改进设计。

9．平面控制点标石有哪些类型？其主要用途如何？

答：标石类型包括：普通标石、深埋式标石、带强制对中装置的观测墩。普通标石通常挖坑埋设预制截头锥体混凝土标，为防止自重引起的沉降，需加大标石底部面积。深埋式标石通过钻深孔就地浇筑的钢筋混凝土标，用于施工控制网和变形监测网。带强制对中装置的观测墩，用于施工控制网、安装测量控制网和变形监测网。

10．水准点标石有哪些类型？其主要用途如何？

答：标石类型主要有：平面点标石、混凝土水准标石、地表岩石标、平硐岩石标，深埋式钢管标。平面点标石是建立在各种平面点标石上设水准点标志。混凝土水准标石是挖坑埋设预制截头锥体混凝土标。地表岩石标是埋设在覆盖层较浅的地表基岩上，易受地表温度变化的影响，宜作工作基点或等级较低的水准点。平硐岩石标是为了保证水准基点的安全，避免观测过程中的温度影响，设内室、外室和过渡室，基准点（上设内标志）埋设在平硐内完整的岩体上，内标志本身受地表温度的影响小，稳定性高，隐蔽性好。

11．简述控制测量内外业一体化研究的意义。

答：控制测量内外业一体化是指主要的内外业工作连续一惯地完成。它可以大大地提高工效（包括节省时间、降低成本），确保成果质量。控制测量内外业一体化的关键是研制合适的软件，通过软件提高硬件功能。

第5章 工程建设中的地形图与应用 1．简述工程竣工图测绘的目的。

答：在新建或扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交出竣工图。旧工程扩建和改建原有工程时，必须取得原有工程实际建（构）筑物的平面及高程位置，为设计提供依据。为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要，也必须提出工程竣工图。

2．测绘工程竣工图应注意哪些问题？

答：控制测量系统应与原有系统保持一致；测量控制网必须有一定的精度标准；充分利用已有的测量和设计的资料。

3．简述工程竣工图的主要内容。

答：竣工图的图面内容相当复杂，不但要表示出地面、地下和架空的各建（构）筑物的位置和一般地形、地物情况，而且还要在图上表示出所测细部点的坐标、高程及各种元素。有时1∶500比例尺图也难以容下，必要时，可作更大比例尺的辅助图或分图。

4．厂区现状标准图应包括哪些内容？

答：它是反映全厂区现状的总图，包括全部工业用地上原有的和新建的厂房、车间、仓库、办公楼、食堂等建（构）筑物和各种运输线路、工业及生产管线等的平面和高程位置；并标明用所测的细部点坐标、高程及各种设备元素和特征；还要表示出一般地形、地物情况。该图可按实际需要决定取舍，以实用和保持图面清洁为原则。

5．竣工测量的技术总结报告和成果表有哪些要求？ 答：在施测竣工图过程中，同时还要分类编绘各种厂区细部点施测一览表，以及控制点、细部点坐标和高程成果表；表示出各种所需要数据及元素，并绘制草图。有些测图软件带有这方面的内容，可直接打印输出。厂区现状图施测完毕后，还要提出总结报告，说明施测方法，技术要求和达到的精度，以及详细程度和分类情况等。

6．水下地形图的用途有哪几个方面？ 答：

（1）建设现代化的深水港，开发国家深水岸段和沿海、河口及内河航段，已建港口回淤研究与防治等都需要高精度的水下地形图；

（2）在桥梁、港口码头以及沿江河的铁路、公路等工程的建设中也需要进行一定范围的水下地形测量；

（3）海洋渔业资源的开发和海上养殖业等都需要了解相关区域的水下地形；

（4）海洋石油工业及海底输油管道、海底电缆工程和海底隧道，以及海底矿藏资源的勘探和开发等，更是离不开水下地形图；

（5）江河湖泊及水库区域的防洪、灌溉、发电和污染治理等离不开水下地形图这一基础资料；

（6）在军事上，水下潜艇的活动、近海反水雷作战兵力的使用、战时登陆与抗登陆地段的选择等，其相关区域的水下地形图是指挥作战人员关心的资料；

（7）从科学研究的角度上看，为了确定地幔表层及其物质结构、研究板块运动、探讨海底火山爆发与地震等，也需要水下特殊区域的地形图；

（8）为了进行国与国之间的海域划界工作，高精度的海底地形图是必备的。

7．水下地形测量有哪些特点？

答：水下地形图在投影、坐标系统、基准面、图幅分幅及编号、内容表示、综合原则以及比例尺确定等方面都与陆地地形图相一致，但在测量方法上相差较大。水下地形测量时，每个测点的平面位置与高程一般是用不同的仪器和方法测定。水下地形测量时，水下地形的起伏看不见，不像陆地上地形测量可以选择地形特征点进行测绘，而只能用测深线法或散点法均匀地布设一些测点。水下地形测量的内容不如陆上的那样多，一般只要求用等高线或等深线表示水下地形的变化。

8．水下地形测量的主要工作有哪些？

答：控制测量；水深测量；测深点的平面定位；内业绘图。

9．水深测量主要有哪些方法？

答：测深杆；水砣（测深锤）；回声测深仪；多波束测深系统；机载激光测深系统；遥感技术。

10．测深点定位的主要方法有哪些？

答：前方交会（经纬仪前方交会、平板仪前方交会）；后方交会；无线电定位系统（圆系统定位、双曲线系统）；极坐标自动定位系统；动态GPS定位。

第6章 工程建筑物的施工放样

1．什么是施工放样？它有哪些特点和要求？ 答：施工放样的任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。如果放样出错且没有及时纠正，将会造成极大的损失。在放样前，测量人员首先要熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图，找出主要轴线和主要点的设计位置，以及各部件之间的几何关系，再结合现场条件、控制点的分布和现有的仪器设备，确定放样的方法。

2． 在设计施工控制网精度时，常采用忽略不计原则和等影响原则。请描述这两个原则的基本思想，并分析其优缺点。

答：忽略不计原则：控制点精度高，成果可靠，有利于放样。但控制网的建立成本较高。

当 时。

等影响原则：对测量仪器的要求可降低。

3． 倾斜方向有哪两种放样方法？其主要步骤如何？

答：

水准仪法：

? 在坡顶和坡底测设设计高程点； ? 架设水准仪并量取仪器高； ? ? 用水准仪照准另一端点的仪器高处；

在需要放样的点位处立尺，并调整尺高使读数等于仪器高；

? 打桩并标定高程位置。经纬仪法：

? 在坡顶或坡底测设设计高程点； ? 架设经纬仪并量取仪器高； ? ? ? ? 根据坡度计算经纬仪的竖直角；

根据竖直角用经纬仪照准另一端点处；

在需要放样的点位处立尺，并调整尺高使读数等于仪器高； 打桩并标定高程位置。

4．平面位置放样通常有哪些方法？

答：放样点位的常用方法有极坐标法、直角坐标法、全站仪坐标法、前方交会法、后方交会法、距离交会法、方向线交会法、直接坐标法（如GPS RTK法）等。

5．在前方交会中，如果交会角不变，在什么情况下对放样精度有利？什么时候不利？ 答：当γ>90°时，对称交会最为有利；当γ<90°时，对称交会最为不利；当γ=90°时，与图形无关。

6。某圆拱坝，坝轴线为半径R=600米的圆弧。放样的A、B控制点位于坝轴线的圆周上，交会夹角γ=60°。试分析，在采用前方交会放样时，若不计控制点A、B的点位误差，并要求坝轴线上任意一点P的点位放样误差MP≤±10mm，则水平角的测设精度mβ应为多少？

答：由于γ<90°，对称交会对精度最为不利；这时的交会边长为： 代入已知数据可解得：

7．什么是归化法放样？极坐标法放样点位如何进行归化改正？

答：归化法放样是指根据设计数据先初步测设出待放样点，再利用精密方法或多测回观测精确测定初步点，根据测量结果将其精确改正到设计位置。

步骤：

? 初步测设点位，并标定； ? ? 多测回精确测定水平角，用量垂向距离的方法进行改正。精确测定水平距离，与设计值比较，并进行改正。

8．在选择放样方法时，应注意哪些问题？

答：应根据根据工程的具体情况、要求、特点，综合考虑下列几个基本因素：仪器、设备的数量和精度；场地的地形、通视情况；工程的规模和大小；建筑物放样的精度要求；建筑物的施工工艺、进度要求；施工测量的方便性。

9．放样结果一般采用哪些方法检查？

答：放样数据的检查；利用不同仪器放样；利用不同控制点放样；利用不同方法放样；放样点位相互关系检核。

10．在圆曲线测设中，已知α=20°，R=600米，交点桩号为DK3+500.00，求圆曲线各要素和各主点里程，并简述各主点的测设方法。

答： 要素：

里程：

ZY: DK3+394.204

QZ: DK3+498.923

YZ: DK3+603.643

方法：

在JD点架设仪器，按线路后视方向定向，从JD沿切线方向量距离T，得ZY、YZ点。用经纬仪平分180°-α，沿分角线从JD量距E，得QZ点。

11．如下图所示，在归化法放样直线中，可分别在A或P1点测量水平角以归化直线。请分析在哪一个点上观测水平角能使归化精度提高。

A

P

B

β

S1

γ

SP1 答：在A点设站： 在P点设站：

所以，在P点观测精度高。

12．简述施工放样一体化的基本思想。

答：施工放样“一体化”可理解为外业的数据采集与内业的数据处理以及放样点设计坐标的计算等内外业工作在外业工作时就能一起进行和完成，或部分内业工作虽然不能在外业期间同时完成，但能形成电子数据的自动化数据流，而不需要人工干预和处理。

13．在用极坐标法放样P点时（见下图），设控制点A、B无误差。请推导P点的点位中误差。若ms=±5mm，要求mP≤±10mm，则测角中误差mβ应为多少（仅考虑测角、量距误差）？

B

P

S=280米

β

A

答：

第9章 线状工程测量

1．线状工程主要有哪些类型？

答：公路、铁路、运河；输电线路、输油管道、输气管道；城市管线；大型工程附属设施；城市综合管网；索道工程，等。

2．简述线状工程的工作程序。

答：方案论证；线路初测；线路定测；施工检查；竣工测量。

3．简述线路工程测量的主要内容。

答：中线测量；纵断面测量；横断面测量；地形图测量；施工放样；竣工测量；有关调查工作。

4．线路初测阶段的测量工作有哪些？

答：初测选点（插大旗）；导线测量；水准测量（基平、中平）；初测地形图。

5． 线路定测阶段的测量工作有哪些？ 答：中线测量；纵断面测量；横断面测量。

6． 横断面测量主要有哪些方法？

答：①水准仪法；②经纬仪法；③全站仪法；④GPS（RTK）法；⑤横断面绘制。

7． 纵断面测量主要有哪些方法？

答：①水准测量法；②GPS（RTK）法；③纵断面编绘。8．管线工程各阶段测量工作有哪些？

答：（1）收集确定区域内大中比例尺地形图、控制点资料、原有各种管线的平面图及断面图等。（2）地形图测绘。根据初步规划的线路，实地测量管线附近的带状地形图或修测原有地形图。（3）管线中线测量。根据设计要求，在地面上标定出管道中心线的位置。（4）纵、横断面图测量。测绘管线中心线和垂直于中心线方向的地面高低起伏的情况。（5）管线施工测量。根据定线成果及设计要求测设施工过程中所需要的各种标志。（6）竣工测量。将施工成果通过测量绘制成图，反映实际施工情况，作为使用期间维修、管理的依据。

9．简述线路勘测设计一体化的基本思路。

答：地面数据采集、资料获取、数据处理、道路设计与优化直至成果输出等公路勘测设计全过程都实现自动传递，达到勘测与设计的真正信息共享，计算机不仅参与勘测设计计算绘图工作，而且还参与勘测设计各阶段工作的管理、协调和质量控制等，这就是所谓的勘测设计一体化。

第10章 桥梁工程测量

1．桥梁工程的主要测量工作有哪些？

答：勘测设计阶段提供各种比例尺的地形图（包括水下地形图）； 施工阶段确保桥梁施工放样达到足够的精度与可靠性使桥梁顺利贯通合拢； 工程竣工以后提供变形监测，保证桥梁的安全正常运行。

2．桥梁工程施工测量的主要内容有哪些？

答：施工控制网的建立、维护、加密、复测；基础桩及墩台位置的施工放样；施工过程中的检查测量；全桥贯通测量；桥面系施工放样；施工期变形监测及相应环境量监测；交工验收测量和竣工测量；附属工程施工测量。

3．现代特大型桥梁施工测量的关键技术问题有哪些？

答：高精度的施工控制网的建立与维护；大规模水上施工测量；高塔柱施工测量；索道管的精密定位；钢箱梁吊装施工中的实时监控。

4．桥梁高塔柱施工测量有哪些特点？ 答：（1）要求精度高。无论是塔身的倾斜度、垂直度，还是轴线偏位、几何尺寸以及索道管的定位等都提出较高的要求，属于精密工程测量范畴。（2）位置特殊。一般索塔位于水域，使施工控制点的布设受到较大的限制。（3）水域施工，大气折光严重。（4）施工干扰大。（5）特性强。不同的桥型施工测量要求不同；相同的桥型，不同的设计，不同的施工工艺，不同的地理位置，对施工测量也提出不同的要求；即使桥型、设计相同，施工环境不同，施工测量方法也要求不同。

5．为什么要对桥梁塔柱进行周日变形监测？

答：索塔顶部是个自由端，会由于日照、风压、索力作用产生变位，这种变位将随着塔体不断升高而迅速增大，为了满足高索塔施工中垂直度要求，确定施工中塔柱的周日形变及索力作用下引起的塔柱偏移，必须测定和研究外界条件影响下塔柱的变化规律，用于指导施工与测量工作。6．如何对索塔实施监测？

答：塔柱变形监测一般在钢箱梁吊装过程中进行，特殊工况下进行24小时连续跟踪测量。塔柱变形监测一般采用全站仪坐标法进行，该法需要在塔顶合适部位预设监测标点，并架设全反射棱镜，也可采用GPS进行。

7．大型斜拉桥施工测量主要内容有哪些？

答：塔柱施工测量；索道管精密定位；钢箱梁吊装测量（轴线、线形）；主梁合龙控制测量；桥面线形测量。?

8．大型悬索桥施工测量主要内容有哪些？

答：高塔柱施工测量（平面位置采用全站仪坐标法进行、标高采用全站仪精密三角高程测定）；大缆架设施工测量（基准索股施工测量、一般索股施工测量）；索夹定位测量；钢箱梁吊装施工测量。

9．桥梁交工验收测量的主要内容有哪些？

答：主桥的交工验收测量主要包括主桥的线形和轴线偏位测量；引桥包括线形、标高和桥面平整度的测量；大桥主塔的交工验收测量主要包括承台及塔柱外形尺寸、平面位置、各部位标高、横梁标高及平整度、轴线偏位、塔柱倾斜度的测量等。

10．桥梁竣工测量的主要内容有哪些？

答：工程竣工图；塔柱竣工测量；锚体竣工测量；桥面竣工测量；静、动载试验测量。

第11章 水利工程测量

1． 水利工程测量的主要工作有哪些？

答：水利工程测量的主要工作内容有：平面、高程控制测量、地形测量（包括水下地形测量）、纵横断面测量、定线和放样测量、变形观测等。

2． 水利工程在勘测设计阶段的主要测量工作有哪些？

答：在规划设计阶段的测量工作主要包括：为流域综合利用规划、水利枢纽布置、灌区规划等提供小比例尺地形图；为水利枢纽地区、引水、排水、推估洪水以及了解河道冲淤情况等提供大比例尺地形图(包括水下地形)；还有其它诸如路线测量、纵横断面测量、库区淹没测量、渠系和堤线、管线测量等等。

3． 水利工程施工测量的主要内容有哪些？

答：在施工建设阶段的测量工作主要包括：布设各类施工控制网测量，各种水工构筑物的施工放样测量，各种线路的测设，水利枢纽地区的地壳变形、危崖、滑坡体的安全监测，配合地质测绘、钻孔定位，水工建筑物填筑(或开挖)的收方、验方测量，竣工测量，工程监理测量等。

4． 水利工程运营阶段的测量工作主要有哪些？

答：在运行管理阶段的测量工作主要包括：水工建筑物投入运行后发生沉降、位移、渗漏、挠度等变形测量，库区淤积测量，电站尾水泄洪、溢洪的冲刷测量等。5． 简述河流水面高程测量的基本方法。

答：由于河谷地形、河槽形状、坡度与流量的变化，以及泥沙淤积、冲刷等因素的影响，都会引起河流水面高程发生变化。尽管在河流上每隔一定的间距设有水文站，但要详细了解河流水面的变化特征，仅靠水文站的观测是不够的。因此，还必须沿河流布设一定数量的水位点，以用来测定水面高程及其变化，水位点应尽可能位于河流水面变化的特征处。

6． 简述河道横断面测量的主要方法。

答：横断面测量常用的方法有：断面索法、交会法、GPS（RTK）法等。断面索法一般适用于河流水面不宽的小河流，该法利用测距绳确定测点的位置，用测深绳或测深杆测定水深，当条件允许时，也可用测距仪测定测点的位置。交会法是当河流较宽时常用的一种定位方法，通常采用经纬仪进行交会定位，用测深仪或测深锤进行水深测量。GPS（RTK）法是目前断面测量的主要方法，利用动态GPS 可方便地进行测船的定位，并指示测船的航向，定位和测深数据可进行自动记录，并可输入到计算机进行后处理，测量的工作效率得到了极大的提高。

7． 简述河道纵断面编绘的基本方法。

答：河流纵断面是指沿着河流深泓点（即河床最低点）剖开的断面。用横坐标表示河长，纵坐标表示高程，将这些深泓点连接起来，就得到河底的纵断面形状。在河流纵断面图上应表示出河底线、水位线以及沿河主要居民地、工矿企业、铁路、公路、桥梁、水文站等的位置和高程。河流纵断面图一般是利用已有的水下地形图、河道横断面图及有关水文资料进行编绘的。

8． 简述水库淹没界线测量的主要目的？

答：水库边界线测设的目的在于测定水库淹没、浸润和坍岸范围，由此确定居民地和建筑物的迁移、库底清理、调查与计算由于修建水库而引起的各种赔偿；规划新的居民地、确定防护界线等。边界线的测设工作通常由测量人员配合水工设计人员和地方政府机关共同进行。其中，测量人员的主要任务是用一系列的高程标志点将水库的设计边界线在实地标定下来，并委托当地有关部门或村民保管。

9． 简述水利工程竣工测量的基本内容及要求。

答：单项工程完成后，要施测开挖、填筑竣工断面图和竣工平面图。主体工程开挖至建基面时，要测绘建基面的大比例尺地形图。竣工后，要测绘过流部位的形体断面及综合反映工程全貌的竣工总平面图。这些资料是工程验收及管理的重要依据。

10． 地质勘察测量的主要任务有哪些？ 答：配合水利工程地质勘察所进行的测量工作称为地质勘察测量。其基本任务是：①为坝址、厂址、引水洞、水库、堤线、料场、渠道、排灌区的地质勘察工作提供基本测量资料；②主要地质勘探点的放样；③连测地质勘探点的平面位置、高程和展绘上图。具体工作包括：钻孔测量、井硐测量、坑槽测量、地质点测量、剖面测量等。

11． 河道测量的主要任务有哪些？

答：为河流的开发整治而对河床及两岸地形进行测绘，并相应采集、绘示有关水位资料的工作称为河道测量。其主要内容包括：①平面、高程控制测量；②河道地形测量；③河道纵、横断面测量；④测时水位和历史洪水位的连测；⑤某一河段瞬时水面线的测量；⑥沿河重要地物的调查或测量。

12． 大坝施工测量主要包括哪些内容？

答：施工控制网的建立与加密、坝轴线的定位测量、清基放样测量、坝块分缝线的测设、坝块浇筑测量。

13． 闸门安装测量主要包括哪些内容？

答：对于不同类型的闸门，其安装测量的内容和方法略有差异，其主要工作如下：测定底枢中心点、顶枢中心点的投影、高程放样。

第12章 工业与民用建筑测量

1． 工业厂区控制网一般采用哪些形式？

答：厂区控制网的形式有：建筑方格网、导线网、边角网和GPS网等。

2． 建筑区控住网有哪些要求和作用？

答：

基本要求：根据工程的规模和精度要求布设控制网，一般分两级布设，规模较小时也可一次布完。

主要作用：定线——保证各建筑物之间的关系（一般精度要求较低）

定点——保证建筑物内部的几何关系，即细部放样，精度要求较高。

3． 如何建立厂区控制网？

答：在布设建筑工地施工控制网时，采用分级布网的方案，即首先建立布满整个工地的厂区控制网，目的是放样各个建筑物的主要轴线。然后，为了进行厂房或主要生产设备的细部放样，在由厂区控制网所定出的各主轴线的基础上，建立厂房矩形控制网或设备安装控制网。

4． 简述轴线法测设建筑方格网的基本步骤。

答：图上设计；实地放点；精确测定纵横轴线并改正；用直角交会定出4个角点。

5． 简述归化法测设建筑方格网的基本步骤。

答：用轴线法初步测设；用导线法观测该网；平差处理（8个条件：4个角度闭合条件，4个坐标闭合条件）；归化改正。

6． 简述市政工程测量的内容和特点。

答：市政工程测量是指道路、桥梁、管线、地铁、轻轨、磁悬浮等城市公用设施工程在设计、施工、竣工和运营管理各阶段所进行的测量工作。这些工程大多具有线状工程测量的特点。

7．简述顶管自动引导测量系统的基本原理。

答：自动引导测量系统的测量原理就是传统的支导线测量。系统整个测量过程在计算机的控制下自动运行，无需人工干预。每测量一次，约需5分钟。在计算机的指挥下，各站点上的全站仪相互配合，按导线测量的测量程序，自动有序地测量导线各点的转折角、垂直角以及导线各点之间的边长，并把角度和边长测量数据自动传回给计算机，由计算机进行数据处理。

8．简述TUMA自动导向测量系统的构成。答：该系统硬件设备主要由数台(4～5台)自动驱动的全站仪(Ⅰ或Ⅱ级)，工业计算机(PC机)，遥控觇牌(棱镜RMT)，自动整平基座(AD-12)，接线盒和一些附件(测斜仪、行程显示器及反偏设备)等组成。

9．简述高层建筑的特点及其施工测量的要求。

答：所谓高层和高耸建筑物一般指比较高大的建筑物，如高层建筑物、烟囱、电视塔等。其特点在于高度大，受场地限制，不便用通常的施工方法进行中心控制。高层和高耸建筑结构多为框架式，施工常用滑模工艺。这对施工测量的精度提出了更高的要求，尤其要求严格控制垂直度偏差。

10．简述高层建筑内控法测量的基本思想。

答：所谓内控制就是在建筑物的±00面内建立控制网，在控制点竖向相应位置预留竖向传递孔，用仪器在±00面控制点上，通过传递孔将控制点传递到不同高度的楼层。

11．简述高层建筑内控法测量的基本步骤。

答：顾及建筑物的形状，在底层布置矩形或“＋”字控制网，并转测至建筑物的±00面，经复测检核后，作为建筑物垂直度控制和施工测量的依据；用铅垂仪或经纬仪（全站仪）加弯管目镜或激光投点仪在±00面控制网点作竖向传递，将控制点随施工进程传递至相应楼层；为消除仪器的轴系误差，仪器在每站投测时应采用四个对称位置分别向上投点，并取四个点的平均位置作为最后的投测点。接收靶通常采用透明的刻有“＋”字线的有机玻璃，这种接收靶对采用激光铅垂仪和光学经纬仪都适用，这可使在接收位置的人透过接收靶看到激光铅垂仪投上去的激光斑点，并做记号；也能使光学铅垂仪或经纬仪的操作人员通过调焦看到接收靶上的“＋”字线的交点位置。

12．简述烟囱轴线内控法施测的基本步骤。

答：当烟囱采用滑升模板工艺进行施工时，将激光铅垂仪安置在烟囱底部的中心点上，在工作平台中央安置接收靶，烟囱每滑升25～30cm，就浇筑一层混凝土，在每次滑升前后各进行一次观测。操作时，先打开激光电源，使激光光束向上射出，调节望远镜调焦螺旋，直至在工作台中央接收靶上得到明显的红色光斑。然后整置仪器，使竖轴垂直，即当仪器绕竖轴旋转时，光斑中心始终在同一点位，这样就得到一条竖直的可见的红线。观测人员在接收靶上可直接读出滑模中心对铅垂线的偏离值，提供施工人员调整滑模位置。仪器在施工过程中要经常地进行激光束垂直度的检验和校正，以保证施工质量。

13．简述烟囱轴线外控法施测的基本步骤。

答：在筒身的施工中，其垂直度控制可采用经纬仪分别安置在定位轴线桩A、B、C、D点上，瞄准基础面上的轴线点，将轴线向上投测到筒身施工面的边缘并做标记，然后按标记拉两根小线绳，其交点即为烟囱中心点。

第13章 地下工程测量 1．地下工程有哪些类型？

答：地下通道工程：如隧道工程(包括铁路隧道、公路隧道以及输水隧洞)、城市地下铁道工程等；地下建(构)筑物：如地下工厂、仓库、影剧院、游乐场、舞厅、餐厅、医院、图书室、地下商业街、人防工程以及军事设施等；地下采矿工程。

2．地下工程测量有哪些特点？ 答：

(1)、地下工程施工面黑暗潮湿，环境较差，经常需进行点下对中（常把点位设置在坑道顶部），并且有时边长较短，因此测量精度难以提高。(2)、地下工程的坑道往往采用独头掘进，而洞室之间又互不相通，因此不便组织校核，出现错误往往不能及时发现。并且随着坑道的进展，点位误差的累积越来越大。

(3)、地下工程施工面狭窄，并且坑道往往只能前后通视，造成控制测量形式比较单一，仅适合布设导线。

(4)、测量工作随着坑道工程的掘进，而不间断的进行。一般先以低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核。

(5)、由于地下工程的需要，往往采用一些特殊或特定的测量方法（如为保证地下和地面采用统一的坐标系统，需进行联系测量）和仪器。

3．地下工程测量的主要内容有哪些？

答：建立地面控制网；地面和地下的联系测量；地下坑道中的控制测量；施工测量；竣工测量；安全监测。

4．地下工程对测量有哪些要求？

答：应严格按照先控制后碎部、高级控制低级、对测量成果逐项检核，测量精度必须满足规范要求等原则进行。应采取措施严格控制横向误差和高程误差，以保证工程质量。为保证地下工程的施工质量，在工程施工前，应进行工程测量误差预计。在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。

5．什么角贯通误差？贯通误差分哪几类？ 答：

定义： 施工中心线在贯通面处产生错开的现象称之。分类： ? ? ? 纵向：中心线方向的贯通误差，仅影响线路的里程，要求较低。

横向：垂直于中心线方向的贯通误差，直接影响工程的质量，需重点考虑。高程：铅垂线方向的贯通误差，利用水准测量方法，一般较容易满足要求。

6．简述地面控制网与地下控制网联合估算贯通误差的基本思路。

答：利用计算机模拟平差的方法，将地面控制网和地下导线进行联合精度估计，具体步骤如下：确定地面和地下控制网的基本网形（注意将贯通面处的M点处理成M1和M2两个点）；量取观测量的概略值；确定观测精度和先验权；控制网联合平差，求取M1、M2两个点的协方差子矩阵；求取M1、M2两点的相对误差椭圆元素（E、F、φ）；求横向贯通误差影响：

如果上述要求不满足，则应进一步进行控制网的优化处理。

7．地面控制网的主要类型有哪些？

答：由工程规模、地形、地质条件、测量仪器等因素决定。一般可采用三角网、边角网、导线网、GPS网等。

8．简述地面平面控制网布设的基本过程和要求。

答：收集资料：地形图、线路平面图等。现场踏勘：查看测量控制点和线路控制桩。布网选点：注意控制网的网形；控制点的稳定性、安全性和使用的方便性；洞口一般应有3~4个控制点；洞口点应通视良好，便于保存。控制网精度一般根据规范的规定和工程的实际需要进行确定。导线网具有灵活、方便、计算简单、受地形及通视条件影响小等优点。一般用主副导线法，主导线沿隧洞中心线布设成直伸形，副导线用于提高精度和可靠性。

9．地下导线测量有哪些特点？

答：由于受坑道的限制，其形状通常形成延伸状；地下导线不能一次布设完成，而是随着坑道的开挖而逐渐向前延伸；随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示坑道的掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正；导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中；地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。

10．地下导线如何进行检核？

答：往、返观测支导线，以检核错误；增加新点时，对老点的变动检查可只查转折角，如无明显变动，则取两次成果的平均值为结果，若有变动，则取后一次的成果为结果；控制导线遇横洞时，应及时组成闭合环，并重新测量，严密平差，计算新的坐标；当隧洞全部贯通后，为确定隧洞的中心位置，测定贯通误差，应将各条支导线连接起来，精确求得各控制点的最终坐标值。

11．在用陀螺经纬仪进行定向测量时，分别测得5个逆转点的读数如下表。求北方向读数。序号 水平度盘读数 1 4°32′21.4″ 2 3 4 5 4°16′58.6″ 4°32′16.4″ 4°17′05.2″ 4°32′11.8″

答：北方向读数为：4°24′39.2″

4° 32′ 21.4″

4° 16′ 58.6″(4° 32′ 18.9″)4° 24′ 38.8″(4° 17′ 01.9″)4° 32′ 16.4″ 4° 24′ 39.2″ 4° 17′ 05.2″(4° 32′ 14.1″)4° 24′ 39.6″

4° 32′ 11.8″

12．在竖井定位测量中，一般用联系三角形法传递方位，请分析三角形形状对传递方位的影响。

答：

分析上述误差公式可得出如下结论：（1）连接三角形最有利的形状为锐角不大于20的延伸三角形。（2）计算角α（或β）的误差，随γ角的误差增大而增大，随比值a/c（和b/c）的减小而减小。故在连接测量时，应尽量使连接点C和C′靠近最近的垂球线，并精确地测量角度γ。（3）两垂球线间的距离c越大，则计算角的误差越小。（4）在延伸三角形中，量边误差对定向精度的影响较小。

第四篇：材料工程基础思考题

主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点

1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？

答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。

2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有哪些？

高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。

首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百；

高聚物的相对分子质量相对高得多

其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。

综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。

3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？

4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？

时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。

高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。

5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚集态结构。① 高分子材料组成和结构的基本特征是：

1、平均分子量大和存在分子量分布

2、具有多种形态

3、组成与结构的多层次性

② 高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构型和高分子链的形态等。A、高分子链中的原子类型

根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。

B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。Ｃ空间立体构型

全同立构；间同立构；无规立构。Ｄ支化和交联结构

线形，支化和交联高分子共同构成高分子链的主要形状。

③聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、部分晶态和液晶态结构。

6.热塑性塑料和热固性塑料的在物理、化学以及加工特性上的区别？

7.塑料和橡胶的加工温度和使用温度是由什么决定的，一般是在那个温度范围？

8.界定塑料和橡胶是通过他们的分子单元种类和分子量吗？

不是，塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变是塑性变形，而橡胶是弹性变形。二者都是高分子材料，塑料是以合成或天然高聚物为基本成分，橡胶是多组分组成的。塑料是加工后在常温下保持形状不变，高温下有可塑性的一类高分子材料；而橡胶是是一类在宽阔温度范围内表现良好高弹性的高分子材料 9.塑料成型加工的方法主要那几种以及各自特点？

主要有挤出成型、注射成型、压制成型、传递成型、压延成型 ① 挤出成型特点：

1、连续成型生产效率高，成本低

2、模具机构较简单，制造维修方便

3、塑料内部结构均衡紧密

4、使用大多数热塑性塑料。② 注塑成型特点：

1、成型期短，生产效率高

2、可以成型形状复杂，尺寸要求高及带嵌件的塑料制品。

3、注射和脱模可实现自动化作业。

4、适应性广

③吹塑成型特点：用于热塑性塑料成型，生产效率高，产品抗拉强度好 10.为何氟塑料具有优良的化学稳定性以及良好的抗沾污性？

化学稳定性：有机氟高分子的主链上带有大量的氟原子；氟原子吸引电子和束缚电子云的能力最强；而且氟原子的原子半径小、电子云密度大、电子云流动性小，难极化，与碳原子形成的C-F键的键能比C-H键大；c-f键稳定，不易被破坏，有机氟高分子特有的“a-氟代效应”，使与c-f相邻的化学键均得到加强；使得氟塑料具有很高的化学稳定性

良好的抗沾污性：c-f键有难极化的特点，这使有机氟高分子材料的表面能最低；表面能低使氟材料表面有很好的抗沾污性。

11.与金属和无机材料相比，合成高分子材料有什么优缺点？

高分子合成材料种类很多，这就是它的第一个优点，品种的多样性使其可以满足上天、下海等个方面的要求。

第二可以根据需要，满足各种功能性的需要。第三价格便宜。

第四纤维强度高、橡胶弹性好、塑料强又韧，再加上其它功能性材料，是生活、工业上不可缺少的。

缺点：通常耐温较差，当然现在也有部分耐温等级较高的高分子材料，但总体比金属、陶瓷差。

高分子是缺陷材料，由于其分子结构的显著不对称性，决定其形态结构上的缺陷结构，其强度往往比理论值差很多。耐候性较差。

生产过程中，许多会有一定污染。

回收困难，大多数高分子材料要被自然完全吸收，时间太长。

12.塑料的主要性能决定于什么，其加工温度是在什么范围，有哪些加工方法？ 13.何为功能高分子，他们与普通高分子的区别是什么？

功能高分子材料是指那些具有独特物理特性或化学特性或生物特性的新型高分子材料。一般说来，利用具力学性能的高分子称为一般高分子；而利用力学性能以外性能的高分子，叫做功能高分子。功能高分子一般带有官能团，化学结构较复杂。

区别：常规高分子材料由于其分子量巨大，分子内缺少活性官能团，通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，并呈现化学惰性等共同特性。功能高分子材料带有特殊的物化性质和功能，其性能和特征都大大超出了常规高分子。

14.试述高分子的玻璃态和无机玻璃的有何相同和不同之处？

15.正确分析和理解无机材料的结构与性能的关系,无机材料相对于金属及高分子材料在性能方面有何特点? 16.金属材料、高分子材料、以及无机非金属材料之间的在化学组成、结构、性能以及使用效能和生产工艺有何差异.结合键 金属材料 金属键

无机非金属材料 共价键 离子键 高分子材料 共价键 范德华力

制备方法

金属材料 冶炼（火法、湿法、电解、粉冶等）、（铸造）

无机非金属材料 混料、成形、烧结（陶瓷，耐火材料）、熔炼，吹（瓶等）、拉（平板玻璃）（玻璃）、焙烧、混料、浇注（水泥-混凝土，不定形耐火材料），熔炼-提拉（人工晶体）等等

高分子材料 有机单体聚合、缩合（人工合成高分子），（天然的如木材棉花之类各自不同）性能特点

金属 相比之下通常强度较高，韧性较好，导电，常有金属光泽，常具延展性 无机非金属材料 通常硬度高，常表现为脆性。有丰富的种类，具体类别之间性能-用途差别极大。包括有各种不同的物理性质用作功能材料。

高分子材料 通常硬度低，韧性好，弹性模量小（通常说的有弹性之类，）

17.陶瓷材料的结构及性能特点是什么？陶瓷材料的增韧方法有哪些？了解工程陶瓷，压电陶瓷、介电陶瓷和结构和基本性质特点以及主要的制备方法。陶瓷材料结构：晶体相（硅酸盐结构、氧化物结构、非氧化物结构）、玻璃相、气相

Ps:晶体相是陶瓷的主要组成相，决定陶瓷的性能和应用，非氧化物结构是特种陶瓷特别是金属陶瓷的主要组成和晶体相。玻璃相的作用是把晶体粘接起来。气孔是造成裂纹的根源。陶瓷材料性能特点：

1、力学性能

①弹性模量。陶瓷的弹性模量比金属材料的大得多。

②强度。陶瓷材料在理论上具有很高的断裂强度，但实际上却比金属材料低得多。③ 塑性与韧性。陶瓷材料的塑性和韧性都较低。④ 硬度

2、热性能

①热容。陶瓷材料的摩尔热容对结构的变化不敏感。②热膨胀系数。③导热率

④热压力和抗热震性

3、电性能

①导电性。绝大多数陶瓷都是良好的绝缘体。②极化和介电常数 ③介电消耗

陶瓷的增韧方法有：颗粒增韧、纤维/晶须增韧、自增韧、相变增韧、纳米增韧。结构和基本性质特点以及主要的制备方法

工程陶瓷（特种陶瓷）：又叫氮化硅陶瓷或高强度陶瓷，以硅粉为原料，分别采用反应烧结和热压两种工艺方法制造而成。它强度很高，具有极优良的耐磨性和耐化学腐蚀，还是一种良好的电绝缘材料。

压电陶瓷：压电陶瓷属于铁电体一类的物质，它具有类似贴磁材料磁畴结构的电畴结构。压电陶瓷之所以具有压电效应，是因为其内部存在自发极化。压电陶瓷具有较大的机电耦合系数，转换效率高，形状和尺寸不受限制，工艺简单，成本低廉

介电陶瓷：这类材料主要分为非铁电陶瓷和铁电陶瓷两类。非铁电陶瓷比如二氧化钛、钛酸镁等，高频损耗小，也称为补偿电容器陶瓷。铁电陶瓷比如钛酸钡、锆钛酸铅等，介电常数高，也称为强介电陶瓷。除此以外还有一些比如反铁电陶瓷等等，数量比较少。

18..功能陶瓷相对于普通陶瓷有何区别？

功能陶瓷和传统普通陶瓷的区别主要体现在以下四个方面：

1、所用原材料不同。传统陶瓷以天然矿物为原料；功能陶瓷则选用高度精选或人工合成的高纯度原料。

结构不同。传统陶瓷结构复杂多样，功能陶瓷的化学组成和相组成则相对较简单。

制备工艺不同。传统陶瓷可直接采用湿法成型，而功能陶瓷则必须添加一定的添加剂后再用干法或湿法成型。2、3、4、性能不同。传统陶瓷一般仅限于日常和建筑使用，而功能陶瓷则在光、电、声、磁等各个方面有特殊功能。

19.玻璃的定义，结构和性质以及的形成及其条件；

20.复合材料的组成与结构：复合材料定义及分类、复合材料的组成及特性、复合材料的结构、复合材料的界面。复合材料的性能：复合材料性质的复合效应、复合材料的力学性能；

1、什么是复合材料？

复合材料：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分，通过人工复合而成的具有特殊性能的多相固体材料。

2、复合材料的设计因素有哪些？

物理相容、化学相容、界面以及界面相

3、增强体和功能体以及界面在复合材料中起的各起什么作用？

复合材料主要的基体类型、种类有哪些？复合材料的增强体材料主要有哪些？ 增强体（纤维）起承力作用（增加强度、改善性能），基体（树脂）（粘结和固定增强相、分配增强体的载荷、保护增强体免受环境影响）起粘结、保护纤维的作用；界面起传递载荷的作用（传递作用、阻断作用、诱导效应··）；增强相起承受应力和现实功能的作用

按基体材料的性质分类，复合材料可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料

复合材料的增强体材料：纤维增强体、颗粒增强体、片材增强体、层叠式复合材料

4、复合材料的显著特征是什么？

复合材料的基本特点：比强度，比模量大；可设计性强；各向异性

复合材料的缺点：制备工艺复杂，性能离散性较大；增强体、基体可供选择的种类有限；断裂伸长较小，抗冲击能力较低；成本较高 5复合效应中加和效应和乘积效应指的是什么？ 1）加和效应（混合效应）：在复合材料中，在已知各组分材料的力学性能、物理性能的情况下，复合材料的力学性能和物理性能主要取决于组成复合材料的材料组分的体积百分比（vol.%）： NPcPiVi i1

Pc ：复合材料的某性能，如强度、弹性模量、热导率等； Pi ：各组分材料的对应复合材料的某性能； V ：组成复合材料各组分的体积百分比； i：表示组成复合材料的组分数。

2）乘积效应(Product Properties)传递特性、交叉耦合效应。

定义：将两种具有能量（信息）转换功能的组分复合起来，使其相同的功能得到复合，不同的功能得到新的转换的效应。常用于功能复合材料。乘积效应的数学表示：

（Y/X）(Z/Y)=(Z/X)

6界面对于复合材料制备以及性能的意义和作用。

7、复合材料主要的制备工艺有哪些？ 什么是功能型复合材料，有何特点，它与结构型复合材料的区别及功能型复合材料的发展趋势。

第五篇：材料工程基础思考题

材料工程基础思考题

一、金属材料的制备

1.简要说明高炉的结构及高炉内主要区域分布。2.高炉炼铁的主要原料和产品分别是什么？

3.高炉炼铁的主要理化过程有哪些？主要的反应有哪些？ 4.炼钢有哪些主要方法？炼钢过程的主要反应是什么？ 5.说明连铸机的组成及作用。

6.简要叙述拜耳法生产氧化铝的原理和工序。

7.说明火法炼铜的基本原理与工艺，造锍熔炼的目的是什么？

二、金属的液态成型

1.合金的铸造性能有哪些？

2.什么是铸造应力？铸造应力对铸件的质量有何影响？生产中常采用哪些措施来防止和减少应力对铸件的危害？

3.缩孔和缩松是如何形成的？采用何种措施进行防止？

4.什么是顺序凝固和同时凝固？各需要采用什么措施来实现？它们分别适用于哪些场合？

5.浇注系统一般有哪几个基本组元组成？各组元的作用是什么？ 6.简述熔模铸造的工艺过程、生产特点和适用范围。

7.金属型铸造有何优越性？为什么它不能完全取代砂型铸造？ 8.低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？

三、金属塑性成形

1.常见的塑形成形加工方法有哪些？ 2.与铸件相比，锻件有何优点？

3.简述影响金属塑性成形性能的主要因素。4.金属塑形成形的基本定律是什么？

5.一般情况下，模锻的模膛包括哪几个部分？ 6.简述热轧无缝钢管的主要生产工序

7.什么是控制轧制？简述控制轧制三阶段的显微组织变化特点。

8.板料冲压主要包含哪些内容？分别说明各种冲压工艺的特点及其应用范围。

四、金属热处理原理及工艺

1.简述奥氏体化的过程及奥氏体晶粒大小的影响因素。

2.绘制共析钢的等温冷却曲线和连续冷却曲线，说明每条线和区域的金属学意义。3.解释名词：片状珠光体、粒状珠光体、索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体。

4.试述钢中马氏体组织转变特点及其影响马氏体强韧性的因素，为什么马氏体转变不能进行彻底，而总要保留一部分残余奥氏体？

5.什么是贝氏体组织？上贝氏体、下贝氏体及粒状贝氏体的形貌特征如何？ 6.何谓魏氏组织？它的形成条件如何？对钢的性能有何影响？如何消除？ 7.什么是上临界冷却速度？ 8.比较钢的退火和正火的异同。

9.淬火的目的是什么？试比较各种淬火方法的优缺点。简要说明钢的淬火加热温度选择原则，为什么过共析钢的淬火加热温度不能超过Accm温度？ 10.何谓钢的淬透性和淬硬性？其各自的影响因素分别是什么？ 11.什么是回火？钢经过淬火后为什么一定要进行回火？

12.试述钢的回火分类，各类回火的应用。何谓调质处理？有何特点？

13.什么是第一类回火脆性和第二类回火脆性？产生的原因是什么？如何消除？ 14.试比较表面淬火和表面化学热处理的异同。

15.分析普通机床主轴的服役条件和性能要求，选择合适的钢号，制订加工工艺路线，分析热处理工序的作用和使用状态的组织。

16.分析汽车发动机变速箱齿轮的服役条件和性能要求，选择合适的钢号，制订加工工艺路线，分析热处理工序的作用和使用状态的组织。

五、材料的连接

1.焊接的本质是什么？按照焊接的本质特点焊接方法可分为哪几大类？ 2.简述焊接物理冶金特点。

3.何谓焊接热影响区？低碳钢在焊接时，其热影响区的组织和性能有何变化？ 4.影响金属焊接性的因素有哪些？

5.常见的焊接缺陷有哪些？说明焊接热裂纹和冷裂纹的产生原因和防止办法。6.焊接接头的无损检验方法有哪几种？其检验原理及其应用范围如何？

六、粉末冶金制备

1.说明粉体的工艺特性和基本物理特性。金属粉末大规模生产方法有哪些？ 2.粒度和粒径的测试方法有哪些？试阐述筛分法的原理及有关规定。3.粉体成形前的原料预处理工序有哪些？各自有什么作用？

4.简述金属粉末在压力作用下的运动行为，压坯内的密度分布有什么规律？ 5.什么是弹性后效与压坯缺陷？成形模具的组成及材料要求有哪些？ 6.说明烧结的基本过程，利用两球模型阐述烧结的物质迁移过程。