雨课堂学堂在线学堂云《计算材料学（东北）》单元测试考核答案

第1题下列关于计算材料学的说法，哪些是正确的（）A材料的计算模拟与设计能有效缩短研发周期B计算材料学能够一次到位地设计出性能优良的新材料C材料的计算模拟与设计能有效降低研发成本D新材料的模拟和设计需要含有大量模型和多种性能的数据库正确答案：ACD第2题计算材料学是综合了材料、物理、数学、力学、化学、计算机等学科的新兴跨领域学科。（）第3题计算材料学是一种高效、低成本地设计新材料的研发新模式。（）第1题下列计算方法中，哪种方法所对应的研究体系的空间尺度最小()A第一性原理方法B分子动力学方法C相场法D有限元方法第2题下列计算方法中，哪种方法所对应的研究体系的空间尺度最大()A第一性原理方法B分子动力学方法C相场法D有限元方法第3题某位同学想预测金属材料拉伸过程中的工程应力-应变曲线，最好选择哪一种计算模拟方法()A第一性原理方法B有限元方法C分子动力学方法D相场法2.1.4习题第1题若要直接创建矩阵，下列说法错误的是()A矩阵元素必须在方括号内B行与行之间用分号隔开C同行元素之间用空格或逗号隔开D需要提前定义矩阵的维数第2题关于矩阵A、B的运算，下列哪种运算是错误的()AA*BBA./BCA.+BDA^B第3题关于二维数组的元素提取，下列说法错误的是()Aa(i,:)表示数组a第i行所有元素Ba(:,j)表示数组a第j行所有元素Ca(i,j)表示数组a第i行第j列的元素Da(i,j:j+m)表示数组a第i行、j~j+m列的所有元素第4题关于命令行窗口，说法错误的是()A命令窗口中可以输入各种Matlab的命令、函数和表达式B可以在命令窗查找函数或命令的使用方法C命令窗口可以显示图形运算结果D可以在命令窗编辑程序正确答案：CD第5题关于脚本编辑器，下列说法正确的是()A可以在脚本编辑器中编写程序，完成命令B可以在编辑器通过点击“运行”按钮，运行脚本C选中要用的代码后右键“执行所选代码”，运行脚本D在命令行中键入脚本名称即可运行脚本正确答案：ABCD第6题在编辑器中编写程序时，在某句程序结尾加“;”，代表不在命令行中显示运行结果。()2.2.5习题（教学重点）第1题对于下面两个for循环，描述正确的是()

循环一：

fori=1:9

…

end

循环二:

fori=[1;2;3;4;5;6;7;8;9]

…

endA循环一为循环10次，循环二为循环1次B循环一，循环二均为循环10次C循环一为循环1次，循环二为循环10次D循环一，循环二均为循环1次第2题pdb文件中，Mg和Fe元素对应的颜色分别为()A红，黄B绿，红C绿，黄D红，绿第3题在Matlab中创建一个新文件abc.txt，并写入新的内容，需要的命令为()AfileID=fopen('abc.txt','r')BfileID=fopen('abc','r')CfileID=fopen('abc.txt','w')DfileID=fopen('abc','a+')第4题下列关于Rasmol软件说法正确的是()A启动后的Rasmol软件分为显示主窗口和命令窗口两部分BRasmol软件可同时显示多个pdb文档C可在显示主窗口中“display”选项中显示多种形式的物质结构D可以在命令窗口键入各种Rasmol支持的命令，作为对显示窗口菜单功能的完善和补充正确答案：ACDB第5题如果想要标记任何两个原子间的距离，需要的操作有()A鼠标右键依次点击两个原子B鼠标左键依次点击两个原子C从命令菜单中选择settings->pickdistanceD打开命令行窗口，获取间距值正确答案：BCD第6题Rasmol软件中，用户可在显示窗口利用鼠标交互式、即时地操作原子，下列操作正确的是()A鼠标右键：X、Y轴平动B鼠标右键+shift：沿Z轴旋转C鼠标左键+shift：放大或缩小D鼠标左键+ctrl：X、Y轴旋转正确答案：ABC第7题体心立方结构的基元原子坐标分别为（）A(0.0,0.0,0.0)B(a­0/2,a0/2,0.0)C(a0/2,0.0,a0/2)D(a0/2,a0/2,a0/2)正确答案：DA第8题密排六方晶格的原胞选取不唯一,直角坐标系下可选用的一组基元原子坐标可以是(

)，其中x、y、z轴的步进分别为a0、a0和c0A[0.0,0.0,0.0]B[a0/2,a0/2,0.0]C[0.0,2a0/2,c0/2]D[-a0/2,a0/2,c0/2]正确答案：ABCD第9题下面具有密排六方结构的金属有哪些()AMgBFeCZnDZr正确答案：ACD第10题面心立方结构的4基元原子坐标分别为(0.0,0.0,0.0)，(a­0/2,a0/2,0.0)，(a0/2,0.0,a0/2)，(0.0,a0/2,a0/2)。（）第11题holdon和holdoff命令在这里的作用是绘制新图时，保存上次绘图结果。()第12题选取晶胞时，一般需要选择阵点数目最少的平行六面体。()第13题金属Cu和α-Fe均为面心立方结构。()第14题晶胞是代表晶格原子排列规律的最小几何单元。()2.3.7习题（教学重点）第1题面心立方晶体结构的最密排面和最密排方向分别为()A{111},<100>B{100},<111>C{111},<110>D{110},<111>第2题利用Matlab展现切面，切面与三个坐标轴的交点分别：A(a,0,0)、B(0,b,0)、C(0,0,c)，确定该切面的方程是()Ax/a+y/b+z/c=1Ba/x+b/y+c/z=1Cx/a+y/b+z/c=0Da/x+b/y+c/z=0第3题下列说法正确的是()A密排六方晶体中最典型位错的柏氏矢量为<1121>B体心立方晶体中最典型位错的柏氏矢量为<010>C面心立方晶体中最典型位错的柏氏矢量为a/2<110>D以上均不正确第4题求矩阵a的逆的函数是()Adet(a)Binv(a)Crank(a)Dnorm(a)第5题对于22x+9y+12z=8；4x+2y+11z=7；4x+6y+7z=4；这个三元一次方程组，解是()A[0.0656,-0.1163,0.7337]’B[0.0656,-0.2163,0.6337]’C[0.0756,-0.1163,0.6337]’D[0.0656,-0.1163,0.6337]’第6题关于M文件，以下说法不正确的是()A注释行以#开头B菜单方式下可以通过File→Save保存M文件C菜单方式下可以通过File→open打开M文件D函数文件必须以function开始，且必须有函数名第7题在FCC晶格中添加另一些原子，添加一个坐标为(a0/4,a0/4,a0/4)的间隙原子和沿y方向平移a0/4获得的批量原子，其核心语句是()Adata(nt,1:3)=[a0/4,a0/4,a0/4]Bdata(nt+1,1:3)=[a0/4,a0/4,a0/4]Cdata_1=data+[0,0.5*a0,0]Ddata_1=data(:,2)+[0,0.5*a0,0]正确答案：BC第8题点缺陷主要包括()A置换原子B空位C溶剂原子D间隙原子正确答案：ABD第9题关于if和elseif的区别，下面说法正确的是()A当if表达式为假，才会去判断elseifB当if表达式为真，才会去判断elseifC多个if语句，依次对每一个if句都进行判断，互相之间不会影响D多个if语句，第一个if表达式为真，之后的if语句不会被执行正确答案：AC第10题Lammps中存在的四种基本边界条件分别为()A循环性边界B刚性边界C收缩性边界D限制性收缩边界正确答案：ABCD第11题本节典型程序中，data(ID,1)、data(ID,2)、data(ID,3)分别表示x、y、z轴的原子坐标。()第12题相同含量的间隙原子和置换原子对固溶体合金产生的点阵畸变相同。()第13题在位错滑移面的上半部，晶体受压应力，下半部晶体受拉应力。()第14题删除半原子面，即通过坐标为[0,0,0]原子的(010)原子面，删除其z<0的部分，主要语句有forID=1:1:nt

if((abs(data(ID,2))<=0.01)&(data(ID,3)<0.0))data(ID,1:3)=data(nt,1:3);nt=nt-1;ID=ID-1;

end

end

以上语句是否正确。（）第15题一个.m文件可以有多个主函数和多个子函数。()第16题程序一般可由顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构组成。()第17题子函数的文件名必须和子函数名一致。()第18题小角度晶界是由倾侧和扭转晶界构成。()第19题Lammps可读取的文件格式单一，外部建模时，只有满足datafile所要求的的格式时，才能够被读取。()第20题Lammps中，在周期性边界条件下，当原子跑出最右侧边界，会和最左侧的原子相连形成堆垛序列。()第21题Lammps软件晶体建模方法有两种：内置命令建模和____。

正确答案：:外部调用几何模型3.1.2习题第1题分子动力学在金属材料中可进行的模拟研究有()A纳米材料的力学问题B相变问题C液态金属凝固中的团簇结构问题D非平衡过程的研究正确答案：ABCD第2题分子动力学只能模拟平衡系统，并计算出物理量。()第3题在分子动力学模拟中，通常追踪一个分子体系随时间的演变，然后通过对此分子体系遍历的态求时间平均，得到所需的宏观物理量。()

3.2.2习题第1题一般来说，分子动力学直接计算结果是___

和____()A位置坐标和速度B扩散系数C均方位移D粘度第2题模拟开始前，需要给每个原子赋予初始速度，初始速度应满足()A所有原子赋予相同速度B任意速度C泊松分布D该模拟温度下的波尔兹曼分布第3题分子动力学的基本流程：首先需要初始化原子的____，读入____，然后求解____，获得每个时刻各个原子的____，最后统计出多原子体系的___。（）A运动方程B势函数C坐标和动量D宏观物理量正确答案：ABCD第4题分子动力学模拟初始态的选择有()A原子位置初始化B压强初始化C速度初始化D能量初始化正确答案：AC第5题分子动力学模拟需要进行速度初始化，体系的温度是由原子的动能决定的，因此，这个过程也称为温度初始化。()第6题针对不同类型的缺陷原子，可以使用键对分析方法(CommonNeighborAnalysis,CNA)来区分。()3.3.3习题第1题在本节分子动力学模拟氩原子体系温度随时间变化的程序中，势函数的类型为()AStillinger-Weber(WS)势函数BLennard-Jones(LJ)势函数CEmbededAtomMethod(EAM)势函数DModifiedEmbededAtomMethod(MEAM)势函数第2题关于rand()函数，下列说法正确的是()Arand(1)产生[0,1]之间的随机数Brand(2,4)产生一个2行4列的[0,1]之间的随机矩阵Crand(2,4)产生一个2行4列随机矩阵Drand()产生由在(0,1)之间均匀分布的随机数组成的数组正确答案：ABD第3题在初始模型中，给定的原子结构体系往往需要进行一个弛豫过程，使得体系达到稳定的平衡态。()

3.4.7习题（教学重点）第1题下面关于Windows系统下运行Lammps时，文件夹中的四类文件，说法错误的是()Almp_serial.exe是Lammps中的单线程版可执行文件Brun.bat是批处理文件，双击该文件，系统会调用cmd.exe运行内部命令，无需更改Coutput.log是输出文件，程序运行完成后，记录运行的结果Dinput.in是输入文件，在此文件中进行相关命令的编写第2题对于Tersoff势函数的设置命令，下面正确的是()

mass112.0107#C的原子量

mass228.0855#Si的原子量Apair_styletersoffpair_coeff**SiC.tersoff

C

SiBpair_styletersoffpair_coeff**SiC.tersoff

Si

CCpair_styletersoffpair_coeff**SiC.tersoff

1

2Dpair_styletersoffpair_coeff**SiC.tersoff

2

1第3题对于一个原子体系，它的总能量是E1，将此晶体平分为完全相同的两部分后，形成两个表面（面积为A），此时体系的能量为E2，则表面能的大小为()ABCD以上都错第4题Lammps拥有多种输出命令进行宏观量输出，以下不属于宏观量输出命令的是()Adump命令Bthermo命令Cfix命令Dthermo_style命令第5题对于微正则系综，可以简写为()ANVEBNPTCNVTD以上都错第6题对“fix1

all

npt

temp

1

2500

0.1iso

0

0

1”命令，说法正确的是()A等温过程，2500KB降温过程，2500→1KC升温过程，1→2500KD以上都错第7题采用分子动力学进行模拟时，为了消除表面效应或边界效应，经常采用的边界条件为()A流动边界B周期性边界C固定边界D以上都对第8题对于N个原子的完美体系，其平衡时总能量为E1，当这个体系中出现一个空位时，其平衡时总能量为E，则空位形成能为()ABCD以上都错第9题在此命令中：thermo_stylecustomsteptemppepress，其自定义的输出参数有()A温度B系统总势能C压强D动能正确答案：ABC第10题Lammps模拟结果精准与否和势函数选取有很大关系，下面关于势函数设置命令的表述，正确的是()Apair_style指定势函数类型Bpair_style指定了不同类型原子间势函数的具体参数Cpair_coeff指定势函数类型Dpair_coeff指定了不同类型原子间势函数的具体参数正确答案：AD第11题Ovito软件可以对分子动力学结果进行显示和分析，其功能包括()A显示原子结构图及演变B根据某种原子性质染色C显示原子轨迹D云图方式显示性质正确答案：ABCD第12题在Windows系统下，运行Lammps实例所需要的文件为(

)ALammps的运行程序，lmp_serial.exeBrun.batCoutput.logDinput.in正确答案：ACD第13题在正则系综(Canonicalensemble,NVT)中，体系中固定的参数是()A原子数B压力C体积D温度正确答案：ACD第14题单晶硅的熔点和沸点分别为()A950KB1683KC1553KD2628K正确答案：AD第15题分子动力学法所涉及到的研究和应用领域，Lammps软件大多都可实现。()第16题使用者不能自行修改Lammps源代码。()第17题Lammps的运行结果包含两种：宏观量输出和原子结构等微观量输出。()第18题dump输出可被文本编辑器和可视化软件Ovito打开，文本中会储存用户自己定义的每个原子的微观参数输出。()第19题change_box命令可以改变模拟盒子的体积、外形、边界条件。()第20题空位是一种典型的点缺陷，造成晶体局部能量的升高，可以通过“空位形成能”表示其能量的变化。()第21题晶体中空位形成能越大，空位越难形成。()第22题点缺陷不会导致晶格畸变。()第23题Tersoff势函数是对势的一种，目前常用来描述Si、SiC、石墨、无定形碳、纳米碳管等微团簇、体缺陷等。()第24题在Lammps中，minimize是一个与速度无关的的命令，对应原子位置初始化，也就是说可以认为此命令只是通过调节分子间位置来获得一个局部势能最小态的构型。()第25题在平衡态的系综理论中，由能量、体积和粒子数都固定的系统构成的统计系综称为微正则系综。()4.1.2习题第1题传统上，金属材料的增强机理包括_____、_____、_____、_____等。()A固溶强化B弥散强化C细晶强化D加工硬化正确答案：ABCD第2题有限元法会将系统划分为______，网格节点统一编号，特别适用于_____，或边界任意形状的系统；所以有限元法可被广泛应用于______、_______等系统。()A不同区域(或网格)B不规则形状的系统C流体力学D结构力学正确答案：ABCD第3题在有限元软件中，典型的操作步骤可以包括_____、____和_____。()A前处理B求解计算C后处理D程序编写正确答案：ABC第4题有限元法可应用于任何微分方程所描述的各类物理场中，而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系。()第5题加权余量法可以获得微分方程真实解。()4.2.5习题第1题在加权余量法中，选择权重函数的方法有（）A配置法B最小二乘法C伽辽金法D以上都对第2题应用有限元法数值求解微分方程的步骤，顺序正确的是(

)

①输出结果；②对于节点变量求解矩阵方程；③计算每个单元的单元矩阵和单元矢量；④单元和节点数据的分配和输入；⑤将系统约束应用到系统矩阵和矢量；⑥装配单元矩阵和矢量，得到系统矩阵和矢量。A④⑥③⑤②①B④③⑥⑤②①C④③⑥②⑤①D③④⑥②⑤①第3题对于精确解在求解区域变化很大的情况，通常采用分段连续的函数求解更加高效。(

)第4题如果增加子区间的数量就可以利用简单的分段线性函数的加和构造出复杂的函数作为试探解，这些子区间可称为有限元。(

)

4.3.3习题第1题nodes(1,3)代表的含义是()A第1单元第3节点的编号B第3单元第1节点的编号C第1单元第3坐标的编号D第3单元第1坐标的编号第2题语句“A=sparse([0,2,5;2,7,1])”执行后，输出结果的最后一行是()A(2,1)

2B(2,2)

7C(1,2)

2D(2,3)

1第3题下面关于ANSYS中常用的1D、2D、3D单元构建成标准单元库说法正确的是（）A1D单元定义了BEAM3和BEAM4B2D单元定义了PLANE42、PLANE35和PLANE183C3D单元定义了SOLID45、SOLID187和SOLID70D以上都对第4题在本节的有限元法Matlab程序中，第一步是单元和节点数据的分配和输入，这些节点数据含义正确的是()Anel:系统单元数Bnnel:每个单元的节点数Cnnode:系统的节点数Dndof:每个节点的自由度数正确答案：ABCD4.4.3习题第1题在本节模拟SiC/Al基复合材料拉伸过程中的力学行为时，采用以下哪种单元进行计算()A杆单元B实体单元C平面单元D壳单元第2题Al基体的泊松比为()A0.11B0.22C0.33D0.44第3题应用ANSYS软件，可以对哪些问题进行分析()A电磁分析B热分析C结构分析D流体分析正确答案：ABCD第4题在设置基体材料和颗粒材料的弹性属性时，需要确定的材料参数有()A弹性模量B泊松比C颗粒密度D基体密度正确答案：ABCD第5题应用ANSYS软件的操作有两种模式：图形交互模式和命令流模式。(

)

‍第6题在ANSYS软件中，静力分析适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题，但是只可以进行线性分析。（）第7题ANSYS中APDL是____的缩写。正确答案：:参数化设计语言5.1.2习题第1题从广义上来讲，颗粒复合体中的颗粒和基体可以是()A不同的材料(颗粒增强金属基复合材料)B不同的相(多相材料)C晶粒与晶界(晶体材料)D以上都对第2题对于颗粒复合体的强化机制，通常是通过微观力学强化模型进行描述和分析，下列方法可行的有()A细观力学有限元法BEshelby等效夹杂方法C分子动力学法D以上都对第3题一般来说，颗粒复合体材料的强化机理分为两种：增强颗粒强化基体的微观结