第一部分 金屬塑性成形原理

　　一、考試內(nèi)容

　　1、應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)分析:

　　(1)應(yīng)力狀態(tài)表示、應(yīng)變狀態(tài)表示;

　　(2)應(yīng)力張量、應(yīng)力張量不變量、應(yīng)變張量及其主要結(jié)構(gòu);

　　(3)主應(yīng)力、主剪應(yīng)力、比較大剪應(yīng)力;

　　(4)應(yīng)力球張量、應(yīng)力偏張量;

　　(5)八面體應(yīng)力、等效應(yīng)力、等效剪應(yīng)力;

　　(6)應(yīng)力莫爾圓;

　　(7)應(yīng)變與相變位移的關(guān)系;

　　(8)應(yīng)變?cè)隽亢蛻?yīng)變速率張量;

　　(9)平面問題和軸對(duì)稱問題。

　　2、屈服準(zhǔn)則和本構(gòu)關(guān)系:

　　(1)兩個(gè)屈服準(zhǔn)則;

　　(2)屈服準(zhǔn)則的幾何表達(dá)——屈服軌跡和屈服表面;

　　(3)中間主應(yīng)力的影響;

　　(4)應(yīng)變硬化材料的屈服準(zhǔn)則;

　　(5)塑性本構(gòu)關(guān)系。

　　3、真實(shí)應(yīng)力——應(yīng)變曲線:

　　(1)拉伸真實(shí)應(yīng)力——應(yīng)變曲線;

　　(2)壓縮真實(shí)應(yīng)力——應(yīng)變曲線。

　　4、金屬塑性成形時(shí)的摩擦和潤(rùn)滑:

　　(1)描述接觸面上摩擦的數(shù)學(xué)模型和影響摩擦的因素;

　　(2)測(cè)定摩擦系數(shù)的方法。

　　5、塑性成形問題的應(yīng)力法解:

　　(1)主應(yīng)力法;

　　(2)鐓粗的變形特點(diǎn)和力能計(jì)算。

　　6、塑性成形問題的滑移線法解:

　　(1)平面應(yīng)變狀態(tài)的基本方程;

　　(2)漢基應(yīng)力方程;

　　(3)滑移線的特性;漢基第一定理及其推論;

　　(4)塑性區(qū)的邊界條件;

　　(5)滑移線場(chǎng)的建立;

　　(6)滑移線的速度場(chǎng);

　　(7)滑移線理論在塑性加工中應(yīng)用。

　　7、塑性成形問題的上限法和應(yīng)形功法解:

　　(1)比較大散逸原理;

　　(2)上限法原理及其在平面應(yīng)變問題中的應(yīng)用;

　　(3)變形功法(基本原理)。

　　8、基本概念辨析

　　(1)金屬的塑性和變形抗力:塑性和變形抗力(概念);

　　(2)影響塑性和變形抗力的主要因素：變形溫度;變形速度;

　　(3)應(yīng)力狀態(tài)。

　　二、參考書目

　　1、《金屬塑性成形原理》，俞漢清，陳金德編，機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10

　　2、《金屬塑性成形原理》，汪大年主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1986.11

　　說明：

　　1、考試基本內(nèi)容：一般包括基礎(chǔ)理論、實(shí)際知識(shí)、綜合分析和論證等幾個(gè)方面的內(nèi)容。有些課程還應(yīng)有基本運(yùn)算和實(shí)驗(yàn)方法等方面的內(nèi)容。

　　2、考試題型：可分填空題、選擇題、計(jì)算題、簡(jiǎn)答題、論述題等。

　　第二部分 高分子材料

　　一、考試的基本要求

　　高分子化學(xué)部分：

　　要求考生系統(tǒng)地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反應(yīng)原理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)，聚合物的合成方法、以及聚合物的化學(xué)反應(yīng)。要求考生具有抽象思維能力、邏輯推理能力、和綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力。

　　1.掌握高分子化學(xué)的基本概念;聚合物分類及命名、聚合反應(yīng)分類及相互關(guān)系。

　　2.掌握從單體結(jié)構(gòu)等因素入手，用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)方法分析單體進(jìn)行均聚合、共聚合反應(yīng)的能力。

　　3.掌握各種連鎖聚合反應(yīng)(自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、配位聚合、開環(huán)聚合、易位聚合)機(jī)理的特點(diǎn)、基元反應(yīng);單體與引發(fā)劑的匹配、反應(yīng)速率、相對(duì)分子質(zhì)量、立構(gòu)的控制等。

　　4.掌握各種逐步聚合反應(yīng)機(jī)理的特點(diǎn)，聚合度的控制等。

　　5.掌握各種共聚合反應(yīng)的機(jī)理、共聚組成的控制等

　　6.掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的基本特點(diǎn)、主要的聚合物化學(xué)反應(yīng)。

　　7.掌握主要聚合物的合成機(jī)理、聚合方法、聚合工藝等。

　　高分子物理部分：

　　“高分子物理”是以聚合物為研究對(duì)象、以聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為主要研究?jī)?nèi)容的一門學(xué)科。考試內(nèi)容主要包括三個(gè)部分：聚合物的結(jié)構(gòu)、聚合物的分子運(yùn)動(dòng)、聚合物的各種物理性能。以聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為主線、以分子運(yùn)動(dòng)為聯(lián)系結(jié)構(gòu)與性能的橋梁，重點(diǎn)考核高分子的鏈結(jié)構(gòu)(包括化學(xué)組成、形狀、形態(tài)、分子量和分子量分布)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)(包括晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、取向及織態(tài)結(jié)構(gòu))和各種物理性能(包括溶液性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、流動(dòng)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等)，并包括聚合物的結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)、分子量及其分布及各種物理力學(xué)性能的測(cè)試方法等。

　　1、掌握高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)，構(gòu)造、構(gòu)型與構(gòu)象的基本概念，影響柔性的因素，構(gòu)象的統(tǒng)計(jì)分析與計(jì)算。

　　2、掌握聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)(晶態(tài)、非晶態(tài)與液晶態(tài))與取向結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn);結(jié)晶度與取向度的定義、計(jì)算與測(cè)定方法

　　3、掌握高分子溶液的溶解過程，溶度參數(shù)、第二維利系數(shù)、哈金斯參數(shù)的物理意義，高分子溶液與多組分聚合物的相分離機(jī)理。

　　4、掌握各種平均分子量與分子量分布的定義、計(jì)算與測(cè)定方法

　　5、掌握高分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，玻璃化轉(zhuǎn)變理論，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶速度與熔點(diǎn)的基本概念、影響因素、與測(cè)定方法

　　6、橡膠彈性的特點(diǎn)、產(chǎn)生條件，橡膠彈性熱力學(xué)分析，橡膠的統(tǒng)計(jì)狀態(tài)方程，網(wǎng)絡(luò)的溶脹

　　7、蠕變、應(yīng)力松馳、滯后與內(nèi)耗的基本概念、影響因素及表征方法，線性粘彈性模型，時(shí)-溫等效原理，動(dòng)態(tài)力學(xué)譜與次級(jí)轉(zhuǎn)變

　　8、屈服、銀紋、剪切帶、脆韌轉(zhuǎn)變溫度與斷裂的基本概念，格里菲斯斷裂理論，增強(qiáng)與增韌的途徑與機(jī)理

　　9、牛頓流體與非牛頓流體，聚合物的粘性流動(dòng)曲線，粘度的測(cè)定方法與影響因素，聚合物流體的彈性響應(yīng)

　　10、高分子材料常用加工方法，注射成型工藝原理、擠出成型工藝原理

　　二.考試的主要內(nèi)容與要求

　　高分子化學(xué)部分：

　　1.高分子化學(xué)的基本概念

　　高分子基本概念，包括單體、高分子、聚合物、低聚物、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、單體單元、鏈節(jié)、主鏈、側(cè)鏈、端基、側(cè)基、聚合度、相對(duì)分子質(zhì)量等。

　　基本的聚合反應(yīng)類型，如加成聚合與縮合聚合;連鎖聚合與逐步聚合。

　　聚合物的主要命名方法。

　　從不同角度對(duì)聚合物進(jìn)行分類。

　　2.自由基聚合

　　運(yùn)用熱力學(xué)(△E, △S,T,P)、動(dòng)力學(xué)(空間效應(yīng)-聚合能力,電子效應(yīng)-聚合類型)對(duì)單體聚合能力進(jìn)行分析、判斷。

　　自由基聚合主要基元反應(yīng)特征，自由基聚合總體反應(yīng)特征。

　　自由基聚合常用引發(fā)劑：種類、分子式、符號(hào)、分解反應(yīng)式、特點(diǎn);表征引發(fā)劑活性的四個(gè)參數(shù)，引發(fā)劑效率，誘導(dǎo)分解，籠蔽效應(yīng);引發(fā)劑選擇原則。

　　聚合速率：表達(dá)式、主要影響因素及控制手段，包括：

　　(1)聚合初期聚合反應(yīng)速率的推導(dǎo)、三個(gè)假設(shè)、反應(yīng)級(jí)數(shù)的變化;

　　(2)聚合中后期的反應(yīng)速率的研究：自動(dòng)加速現(xiàn)象，凝膠效應(yīng)，沉淀效應(yīng)等。

　　(3)相對(duì)分子質(zhì)量：表達(dá)式、主要影響因素及控制手段，包括：

　　(4)動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)、自由基壽命、聚合度的表達(dá)式、鏈轉(zhuǎn)移主要類型及對(duì)聚合度的影響、阻聚、緩聚、相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑。

　　3.離子聚合

　　陽離子聚合常用單體與引發(fā)劑。

　　陽離子聚合機(jī)理，包括基元反應(yīng)、特點(diǎn)、異構(gòu)化聚合、假陽離子聚合。

　　陽離子聚合離子對(duì)平衡式及其影響因素

　　陰離子聚合常用單體、引發(fā)劑及單體與引發(fā)劑的匹配

　　陰離子聚合機(jī)理，包括基元反應(yīng)、特點(diǎn)、活性陰離子聚合原理、特點(diǎn)及主要應(yīng)用。

　　離子聚合活性中心存在形式及活性、離子對(duì)平衡及影響因素。

　　陰離子、陽離子聚合、自由基聚合的比較。

　　4.配位聚合

　　聚合物的立體異構(gòu)概念、命名及立構(gòu)規(guī)整度。

　　基本概念，如配位聚合、絡(luò)合聚合、定向聚合、有規(guī)立構(gòu)聚合，Ziegler-Natta聚合。

　　Ziegler-Natta催化劑的主要類型(如兩組分催化劑、三組分催化劑、載體型催化劑、茂金屬催化劑、后過渡金屬催化劑)、組成、活性、特點(diǎn)。

　　了解丙烯單金屬、雙金屬配位聚合機(jī)理、二烯烴配位聚合機(jī)理。

　　了解易位聚合。

　　5.開環(huán)聚合

　　單體開環(huán)聚合能力分析、常見開環(huán)聚合種類及開環(huán)聚合基本原理。

　　6.共聚合

　　共聚合基本概念，共聚物主要類型與命名。

　　共聚組成微分方程推導(dǎo)、假設(shè)的運(yùn)用、產(chǎn)生偏差的主要原因。

　　典型的共聚形式及其共聚組成曲線、特點(diǎn)。

　　影響共聚組成的主要因素及主要控制方法。

　　單體與活性中心相對(duì)活性判斷、影響因素與基本規(guī)律。

　　離子型共聚與自由基共聚的比較

　　7.逐步聚合

　　逐步聚合反應(yīng)分類及主要產(chǎn)物的合成。

　　官能團(tuán)等活性理論。

　　線形逐步聚合反應(yīng)聚合度的控制(理論計(jì)算與實(shí)施)。

　　體型逐步聚合：預(yù)聚物的主要類型、合成、特點(diǎn);凝膠點(diǎn)的控制(理論計(jì)算與實(shí)施)。

　　線形、體型逐步聚合、連鎖聚合的比較。

　　8.聚合方法

　　連鎖聚合的主要實(shí)施方法：基本組成及作用、特點(diǎn)、典型品種實(shí)施例。

　　逐步聚合的主要實(shí)施方法：基本組成及作用、特點(diǎn)、典型品種實(shí)施例。

　　了解其他的聚合實(shí)施方法。

　　各種聚合實(shí)施方法的比較與選擇。

　　常用聚合物的合成。

　　9.聚合物的化學(xué)反應(yīng)

　　聚合物的化學(xué)反應(yīng)特征及影響因素。

　　重要的聚合物的相似轉(zhuǎn)變反應(yīng)：纖維素、聚醋酸乙烯、離子交換樹脂等。

　　重要的聚合度變大的反應(yīng)：橡膠硫化、過氧化物交聯(lián)、HIPS、ABS、SBS等。

　　重要的降解反應(yīng)：PMMA、PE、PP、PVC等。

　　功能高分子的主要類型和合成方法。

　　高分子物理部分：

　　第一章 高分子鏈的結(jié)構(gòu)

　　1、 構(gòu)型的概念;

　　2、 構(gòu)象的概念;

　　3、 高分子鏈的柔順性的概念及主要影響因素;

　　4、 均方末端距的幾何計(jì)算法;

　　5、 高分子鏈柔順性的表征;

　　6、 晶體和溶液中的構(gòu)象;

　　第二章 高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

　　1、內(nèi)聚能密度的概念;

　　2、晶體結(jié)構(gòu)的基本概念;

　　3、各種結(jié)晶形態(tài)和形成條件;

　　4、聚合物晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型;

　　5、結(jié)晶度及其測(cè)定方法;

　　6、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型(Yeh兩相球粒模型和Flory無規(guī)線團(tuán)模型);

　　7、液晶態(tài)的基本概念;

　　8、液晶的結(jié)構(gòu)特征和形成條件;

　　9、液晶的特性和應(yīng)用;

　　10、聚合物的取向現(xiàn)象、取向機(jī)理、取向度的表征和應(yīng)用;

　　11、高分子合金的概念、相容性和組分含量與織態(tài)結(jié)構(gòu)的關(guān)系;

　　12、非相容高分子合金的增容方法和相容性表征;

　　第一章 高分子溶液

　　1、 高聚物的溶解過程;

　　2、 溶劑的選擇原則;

　　3、 溶解度參數(shù)的概念和測(cè)定;

　　4、 Flory—Huggins晶格模型理論的基本假設(shè)和高分子溶液熱力學(xué)相關(guān)的基本公式;

　　5、 互作用參數(shù)(c1)和第二維力系數(shù)(A2)的物理意義;

　　6、 q溶液的含義和q條件;

　　7、 滲透壓的概念及公式的應(yīng)用;

　　8、 高分子溶液及多組分聚合物的相圖和相分離機(jī)理;

　　9、 高分子濃溶液在聚合物增塑和溶液紡絲中的應(yīng)用;

　　10、凝膠與凍膠的概念;

　　第三章 高聚物的分子量和分子量分布

　　1、 各種平均分子量的統(tǒng)計(jì)意義和表達(dá)式;

　　2、 分子量分布寬度的表示方法(多分散系數(shù)、多分散指數(shù)、微分分布曲線、積分分布曲線);

　　3、 端基分析法、氣相滲透法、粘度法測(cè)分子量的基本原理、基本公式、測(cè)試方法、所測(cè)分子量的為哪一種平均分子量和分子量范圍;

　　4、 聚合物的沉淀與溶解分級(jí)方法、原理，畫出積分分布曲線和微分分布曲線;

　　5、 PC的分離機(jī)理、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理;

　　第四章 聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛

　　1、 聚合物分子熱運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn);

　　2、 模量(或形變)—溫度曲線上的各種力學(xué)狀態(tài)和轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的分子運(yùn)動(dòng)情況;

　　3、 玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象、自由體積理論，(一般了解熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論);

　　4、 玻璃化溫度的測(cè)定方法和影響因素及調(diào)節(jié);

　　5、 聚合物的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶能力的關(guān)系;

　　6、 等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程和應(yīng)用;

　　7、 結(jié)晶聚合物的熔融過程的特點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響因素;

　　第六章 橡膠彈性

　　1、 橡膠彈性的特點(diǎn);

　　2、 通過熱力學(xué)分析掌握橡膠彈性的本質(zhì);

　　3、 橡膠狀態(tài)方程及一般修正;

　　第七章 聚合物的粘彈性

　　1、 聚合物的粘彈性現(xiàn)象和分子機(jī)理(包括蠕變現(xiàn)象、應(yīng)力松弛現(xiàn)象、滯后現(xiàn)象、力學(xué)損耗);

　　2、 粘彈性的力學(xué)模型理論(Maxwell 模型、Kelvin模型和多元件模型);

　　3、 弛時(shí)間譜和推遲時(shí)間譜的物理意義;

　　4、 Boltzmann疊加原理及應(yīng)用;

　　5、 時(shí)溫等效原理(WLF方程)及應(yīng)用;

　　6、 測(cè)定高聚物粘彈性的實(shí)驗(yàn)方法;

　　7、 儲(chǔ)能模量、損耗模量、損耗角正切、對(duì)數(shù)減量之間的關(guān)系;

　　8、 分子運(yùn)動(dòng)與動(dòng)態(tài)力學(xué)譜之間的關(guān)系;

　　第八章 聚合物的屈服和斷裂

　　1、聚合物應(yīng)力—應(yīng)變曲線、從該曲線所能獲得的重要信息，以及各種因素對(duì)應(yīng)力—應(yīng)變曲線影響;

　　2、屈服現(xiàn)象和機(jī)理，銀紋、剪切帶的概念，了解屈服判據(jù);

　　3、聚合物的強(qiáng)度、韌性和疲勞等概念;

　　4、格里菲斯的脆性斷裂理論;

　　5、聚合物強(qiáng)度的影響因素、增強(qiáng)方法和增強(qiáng)機(jī)理;

　　6、聚合物韌性的影響因素、增韌方法和增韌機(jī)理;

　　第九章 聚合物的流變性

　　1、牛頓流體和非牛頓流體

　　2、聚合物粘性流動(dòng)的特點(diǎn)

　　3、聚合物熔體切粘度的測(cè)定方法

　　4、聚合物熔體切粘度的影響因素及分子解釋

　　5、聚合物熔體的彈性表現(xiàn)

　　6、擠出成型工藝過程及原理

　　7、注射成型工藝過程及原理

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