混凝土凝固原理

2012年凝固原理

考试题型 （分数是预估的） 名词解释 15’ 简答 25’ 公式推导 25’ 计算 35’

一、绪论 （基本不考）

二、基础概念（名词解释，简答） 凝固组织三晶区； 溶质再分配

1铸锭的典型凝固组织结构特征是什么？如何改变不同结构组织之间的比例？ 三晶区，各个影响因素

2冷却速率是由哪些因素决定的？体散热和一维方向散热最终产生什么样的组织？（应该不考）

散热的那张PPT

3合金的结晶温度和哪些因素有关系？ 结晶温度那张PPT

4什么是溶质再分配？从热力学上和统计学上如何解释?

溶质再分配：浓度均匀的合金液在凝固过程中固相浓度与液相浓度处于平衡但浓度不同的现象。需要记忆，如果是简单题的话，热力学和统计学上的解释也要知道，PPT上有的 5平衡分配系数？有效分配系数？非平衡分配有效系数？

溶质再分配中介绍的，K0=Cs/CL 及这章节的最后一张PPT上平衡凝固分配系数，有效凝固分配系数，非平衡凝固分配系数。

三、形核和界面结构（名词解释，简答，公式推导） 形核的热力学条件，过冷度（理解，公式推导）； 界面结构与生长机制（概念理解） 1 推导均质形核过程中临界形核半径和临界形核功

凝固原理与铸造技术复习题答案

1、画出纯金属浇入铸型后发生的传热模型示意图，并简要说明其凝固过程的传热特点。

凝固过程的传热有如下一些特点： 简单地说：一热、二迁、三传。 首先它是一个有热源的传热过程。金属凝固时释放的潜热，可以看成是一个热源释放的热，但是金属的凝固潜热，不是在金属全域上同时释放，而只是在不断推进中的凝固前沿上释放。即热源位置在不断地移动；另外，释放的潜热量也随着凝固进程而非线性地变化。 一热：有热源的非稳态传热过程，是第一重要的。

二迁：固相、液相间界面和金属铸型间界面，而这二个界面随着凝固进程而发生动态迁移，并使传热现象变得更加复杂。

三传：液态金属的凝固过程是一个同时包含动量传输、质量传输和热量传输的三传（导热、对流和辐射传热）耦合的三维传热物理过程。

其次，在金属凝固时存在着两个界面。即固相、液相间界面和金属铸型间界面，而在这些界面上，通常发生极为复杂的传热现象。

2、一个直径为25cm的长圆柱形铸钢件在砂型和金属型中凝固： (l)当忽略铸件-铸型界面热阻时，它们的凝固时间各为多少？

(2)当铸件-铸型的界面换热系数hi=0.0024J(cm2．s．℃)时，它们的凝固时间各为多少？

计算用参数如表l -

金属凝固原理思考题

1．表面张力、界面张力在凝固过程的作用和意义。

2． 如何从液态金属的结构特点解释自发形核的机制。

答：晶体熔化后的液态结构是长程无序，而短程内却存在不稳定的、接近有序的原子集团。由于液态中原子运动较为强烈，在其平衡位置停留时间甚短，故这种局部有序排列的原子集团此消彼长，即结构起伏和相起伏。当温度降到熔点以下，在液相中时聚时散的短程有序原子集团，就可能成为均匀形核的晶胚，从而进行均匀形核。

3．从最大形核功的角度，解释d G/dr 0的含义。

4．表面张力、界面张力在凝固过程和液态成形中的意义。

5．在曲率为零时，纯镍的平衡熔点为1723K，假设镍的球形试样半径是1cm，1μm、0.01

μm，其熔点温度各为多少？已知△H=18058J/mol，Vm=606cm3/mol，σ=255×107J/cm2

6．（与第18题重复）证明在相同的过冷度下均质形核时，球形晶核与立方形晶核哪种更易

形成。

答：对于球形晶核：过冷液中出现一个晶胚时，总的自由能变化为ΔG=（4πr3ΔGV/3）+4πr2σ。临界晶核的半径为r*，由dΔG/dr=0求得：r*=-2σ/ΔGv=2σTm/LmΔT，则临界形核

的功及形核功为：ΔG*球=16πσ3/3ΔGv

血液凝固和影响血液凝固的因素 浙江中医药大学 14级临床医学本部三班 张伊娜

【摘要】目的： 通过测定某些条件下的血液凝固时间，探究各种因素对血液凝固的影响及机制。方法： 取家兔新鲜血液分别置于室温、低温、涂石蜡于试管壁的试管，加棉花、NaCl、肝素、草酸钾、肺组织浸液，用竹签搅拌处理，观察记录其凝血时间并与不做任何处理的血液凝固时间进行对比，分析凝血时间的变化。结果： 经棉花、肺组织浸液处理的血凝时间较室温短，经NaCl、涂石蜡于试管壁处理的血凝时间较室温长，经肝素、草酸钾、低温处理的血液不凝，经竹签搅拌的血液不凝且竹签上缠有乳白色丝状物。结论： 增加粗糙面、组织因子促进血液凝固；稀释血液、涂石蜡于试管壁可延长凝血时间；肝素、草酸钾、低温抑制血液凝固。纤维蛋白是血液凝固所必需的。 【关键词】 血液凝固；凝血因子；肝素；纤维蛋白 1实验材料和方法 1.1实验材料 1.1.1实验动物 家兔。

1.1.2实验材料和器械

棉花，石蜡油，碎冰块，氯化钠，肝素，草酸钾，肺组织浸液，氨基甲酸乙酯；试管（8支），小烧杯（2支），竹签，兔手术台，手术器械，注射器，动脉夹，动脉插管，恒温水浴槽，秒表（本实验用手机秒表功能）。

第十一章 液态金属的结构和性质

液态金属的结构和性质

1)原子间仍保持较强的结合能2）近程有序排列3）所有原子集团在不停顿地游动4）存在游动“空穴”5）能量起伏 实际金属的液态结构

实际金属在微观上是由成分和结构不同的游动原子集团、空穴和许多固态、气态或液态的化合物组成，它是一种\混浊\的液体;而从化学键上看，除了基体金属与其合金元素组成的金属键之外，还存在其它多种类型的化学键。总之都要结合具体对象进行分析. 液态金属的遗传性

液态金属的遗传性是炉料的某些特性，经过熔化浇铸后，所得铸件中也具有这种特性，他主要是指铸件的组织和气孔等缺陷与炉料的组织和缺陷有关。随着液态金属的遗传性研究的广泛和深入，它的概念主要体现在以下几个方面:炉料的组织和缺陷对凝固后铸件或毛坯的组织和缺陷有影响、在液态合金中加入合金元素后，改变了合金中元素与元素之间的相互作用，进而影响凝固后铸件或毛坯的组织、液态金属或合金的结构 (如过冷度、净化程度等)不同对凝固后铸件或毛坯的组织有影响，这些影响液态金属或合金熔体结构进而影响凝固后铸件或毛坯的组织与性能称液态金属或合金的遗传性。

第十二章 液态金属的充型能力 充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件

第十一章 液态金属的结构和性质

液态金属的结构和性质

1)原子间仍保持较强的结合能2）近程有序排列3）所有原子集团在不停顿地游动4）存在游动“空穴”5）能量起伏 实际金属的液态结构

实际金属在微观上是由成分和结构不同的游动原子集团、空穴和许多固态、气态或液态的化合物组成，它是一种\混浊\的液体;而从化学键上看，除了基体金属与其合金元素组成的金属键之外，还存在其它多种类型的化学键。总之都要结合具体对象进行分析. 液态金属的遗传性

液态金属的遗传性是炉料的某些特性，经过熔化浇铸后，所得铸件中也具有这种特性，他主要是指铸件的组织和气孔等缺陷与炉料的组织和缺陷有关。随着液态金属的遗传性研究的广泛和深入，它的概念主要体现在以下几个方面:炉料的组织和缺陷对凝固后铸件或毛坯的组织和缺陷有影响、在液态合金中加入合金元素后，改变了合金中元素与元素之间的相互作用，进而影响凝固后铸件或毛坯的组织、液态金属或合金的结构 (如过冷度、净化程度等)不同对凝固后铸件或毛坯的组织有影响，这些影响液态金属或合金熔体结构进而影响凝固后铸件或毛坯的组织与性能称液态金属或合金的遗传性。

第十二章 液态金属的充型能力 充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件

《混凝土结构原理》 模拟试题1

1. 选择题（1分×10=10分）

1．混凝土轴心抗压强度试验标准试件尺寸是（B）。 A．150×150×150； B．150×150×300； C．200×200×400； D．150×150×400；

2．受弯构件斜截面承载力计算中，通过限制最小截面尺寸的条件是用来防止（A）。 A．斜压破坏； B．斜拉破坏； C．剪压破坏； D．弯曲破坏；

3．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（B）。 A．C20； B．C30； C．C35； D．C40；

4．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失A．B．C．D．

；

；

；

；

应为（C）。

5．普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为（C）。 A．一级； B．二级； C．三级；

1

D．四级；

6．指的是混凝土的（B）。

A．弹性模量； B．割线模量； C．切线模量； D．原点切线模量；

7．下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失A．两次升温法； B．采用超张拉； C．增加台座长度； D．采用两端张拉；

?（C）。

8．混凝土结构的耐久性应根据混凝土结构的环境类别和设计使用年限进行设计，室

初二物理课件

物态变化

熔 化

凝 固

思考小结

初二物理课件

一、物态变化

固体、 固体、液体和气体在一定条件下 的状态发生相互转化叫物态变化。 的状态发生相互转化叫物态变化。 叫物态变化

物态变化

熔 化

凝 固

思考小结

初二物理课件

固态 熔 化 液态 凝 固

固: 固:1 固态 液态

2

液态

固态

固

固物态变化 熔 化 凝 固 思考小结

初二物理课件

三、熔化需要吸热,凝固需要放热. 熔化需要吸热,凝固需要放热.物态变化 熔 化 凝 固 思考小结

初二物理课件

提出问题：不同物质在由固态变成液态的熔化过程中， 提出问题：不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温 度的变化规律相同吗？ 度的变化规律相同吗？ 猜想假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸 猜想假设：熔化过程中一定要加热， 收热量。这时温度可能也是不断上升的。 收热量。这时温度可能也是不断上升的。

物态变化

熔 化

凝 固

思考小结

初二物理课件

实验设计

Qicai.swf

物态变化

熔 化

凝 固

思考小结

初二物理课件

酒精灯的使用

不能用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯 用外焰加热 用完酒精灯必须用灯盖盖灭(不能用嘴吹 用完酒精灯必须用灯盖盖灭 不能用嘴吹) 不能用嘴吹

蜡 海波

物态变化

熔 化

凝 固

思考小结

初二物理课件

四、固体熔化 1.

植被混凝土护坡绿化技术(三峡大学专利技术)是采用特定的混凝土配方和种子配方,对岩石(混凝土)边坡进行防护和绿化的新技术。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、硅酸盐化学、园艺学、环境生态和水土保持学等学科于一体的综合环保技术。

植被混凝土护坡绿化技术原理

植被混凝土护坡绿化技术（三峡大学专利技术）是采用特定的混凝土配方和种子配方，对岩石（混凝土）边坡进行防护和绿化的新技术。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、硅酸盐化学、园艺学、环境生态和水土保持学等学科于一体的综合环保技术。植被混凝土是根据边坡的地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定水泥、土、腐植质、保水剂、长效肥、混凝土添加剂（三峡大学专利技术）及混合植绿种子的组成比例。混合植绿种子是采用冷季型草种和暖季型草种，根据生物生长特性混合优选而成，植被能四季常青、多年生长、自然繁殖。植被混凝土护坡绿化技术的核心技术是混凝土绿化添加剂，混凝土绿化添加剂的应用不仅可以增加植被混凝土中的水泥用量，增强护坡强度和抗冲刷能力，而且使植被混凝土层不产生龟裂，又可以改变植被混凝土化学特性，营造较好的植物生长环境。

目前国内外常用的植被护坡方法，如液压喷播植草护坡、植生袋护坡、三维土工网护坡、框

一、主观题(共18道小题) 1. 如何减小梁弯曲裂缝宽度？

参考答案：减小钢筋应力，增加纵筋配筋率，合理布置钢筋，适当减小钢筋间距，采

用变形钢筋替代光圆钢筋，采用预应力构件

2. 最大裂缝宽度W

max

是指钢筋表面处的裂缝宽度，还是构件外表面处的裂缝宽度？

参考答案：指构件外表面处的裂缝宽度

3. 由缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度就越大，这是否说明小的混凝土

厚度对结构的耐久性更好？

参考答案：足够的混凝土保护层的质和量对耐久性有好处。

4. 试从W

max

参考答案：裂缝宽度与钢筋应力大致成正比，所以限制裂缝宽度就等于限制了钢筋应

力值，因此无法采用高强度钢筋。

5. 影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些？

参考答案：参见教材97-98页（新教材）或第71-71页（老教材）

6. 如何避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏？

参考答案：参见教材关于斜截面抗剪承载力公式的上限和下限。截面限制条件防止斜

压破坏，合格的配箍率和箍筋间距防止斜拉破坏。

7.

某矩形截面简支梁，承受匀布荷载。C25混凝土，fc=11.9MPa，ft=1.27MPa，b=250mm，h=700mm，h0=640mm。只设置双肢Ф8-HRB335箍筋，fyv=300MPa