航空航天技術(shù)材料應(yīng)用知識(shí)考點(diǎn)梳理

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、單選題1.下列哪一種材料屬于航空航天技術(shù)中的復(fù)合材料？

A.鈦合金

B.鋼合金

C.碳纖維增強(qiáng)塑料

D.不銹鋼

2.航空航天材料在高溫環(huán)境下的功能要求，下列哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的？

A.耐高溫

B.抗氧化

C.抗沖擊

D.抗腐蝕

3.下列哪種材料具有較好的抗熱震功能？

A.鋁合金

B.鈦合金

C.鋼合金

D.鎂合金

4.航空航天材料中，哪種材料的熔點(diǎn)最高？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鋼合金

D.鋁合金

5.下列哪種材料具有良好的導(dǎo)電功能？

A.碳纖維

B.玻璃纖維

C.石墨

D.纖維增強(qiáng)塑料

6.航空航天材料在低溫環(huán)境下的功能要求，下列哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的？

A.耐低溫

B.抗脆斷

C.抗沖擊

D.抗腐蝕

7.下列哪種材料具有較好的耐磨功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鋼合金

D.鋁合金

8.航空航天材料在高速飛行中的功能要求，下列哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的？

A.耐高溫

B.抗熱震

C.抗疲勞

D.抗沖擊

答案及解題思路：

1.C.碳纖維增強(qiáng)塑料

解題思路：復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上形成具有新功能的材料。碳纖維增強(qiáng)塑料結(jié)合了碳纖維的高強(qiáng)度和高模量與塑料的成型性，是典型的復(fù)合材料。

2.C.抗沖擊

解題思路：高溫環(huán)境下，材料需要具備耐高溫、抗氧化、抗腐蝕的功能，但抗沖擊性不是高溫環(huán)境下的主要功能要求。

3.B.鈦合金

解題思路：鈦合金具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和良好的抗熱震功能，常用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫部件。

4.A.鈦合金

解題思路：鈦合金的熔點(diǎn)在1600°C左右，高于其他選項(xiàng)中的材料。

5.C.石墨

解題思路：石墨具有良好的導(dǎo)電性，常用于制造電極和導(dǎo)電材料。

6.D.抗腐蝕

解題思路：低溫環(huán)境下，材料主要需要具備耐低溫、抗脆斷、抗沖擊的功能，抗腐蝕不是低溫環(huán)境下的主要功能要求。

7.A.鈦合金

解題思路：鈦合金具有優(yōu)異的耐磨功能，適用于航空航天中的耐磨部件。

8.D.抗沖擊

解題思路：高速飛行中，材料需要具備耐高溫、抗熱震、抗疲勞的功能，但抗沖擊性不是高速飛行中的主要功能要求。二、多選題1.航空航天材料應(yīng)具備哪些基本功能？

A.耐高溫

B.抗氧化

C.抗沖擊

D.抗腐蝕

2.航空航天材料在高溫環(huán)境下的功能要求包括哪些？

A.耐高溫

B.抗氧化

C.抗沖擊

D.抗熱震

3.航空航天材料在低溫環(huán)境下的功能要求包括哪些？

A.耐低溫

B.抗脆斷

C.抗沖擊

D.抗熱震

4.航空航天材料在高速飛行中的功能要求包括哪些？

A.耐高溫

B.抗氧化

C.抗沖擊

D.抗疲勞

5.航空航天材料中，哪些屬于金屬類材料？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鋼合金

D.鋁合金

6.航空航天材料中，哪些屬于非金屬類材料？

A.碳纖維

B.玻璃纖維

C.石墨

D.纖維增強(qiáng)塑料

7.航空航天材料中，哪些屬于復(fù)合材料？

A.碳纖維增強(qiáng)塑料

B.玻璃纖維增強(qiáng)塑料

C.石墨增強(qiáng)塑料

D.碳纖維/石墨復(fù)合

E.玻璃纖維/石墨復(fù)合

8.航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要包括哪些方面？

A.飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)

B.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件

C.飛機(jī)起落架

D.飛機(jī)駕駛艙

E.飛機(jī)機(jī)載設(shè)備

答案及解題思路：

答案：

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCDE

8.ABCDE

解題思路：

第1題：航空航天材料的基本功能需要滿足高溫、氧化、沖擊和腐蝕的抵抗能力。

第2題：高溫環(huán)境下的材料需要具備耐高溫、抗氧化、抗沖擊和抗熱震的功能。

第3題：低溫環(huán)境下，材料需要具備耐低溫、抗脆斷、抗沖擊和抗熱震的能力。

第4題：高速飛行中，材料要能夠耐高溫、抗氧化、抗沖擊和抗疲勞。

第5題：金屬類材料如鈦合金、鎂合金、鋼合金和鋁合金在航空航天材料中廣泛應(yīng)用。

第6題：非金屬類材料如碳纖維、玻璃纖維、石墨和纖維增強(qiáng)塑料在航空航天中也占有一席之地。

第7題：復(fù)合材料如碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等，由多種材料組成，具有優(yōu)異的綜合功能。

第8題：航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用非常廣泛，涉及機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、駕駛艙和機(jī)載設(shè)備等多個(gè)方面。三、判斷題1.航空航天材料在高溫環(huán)境下應(yīng)具備耐高溫、抗氧化、抗沖擊等功能。（√）

解題思路：在高溫環(huán)境下，航空航天材料需要承受極高的溫度和氧化作用，同時(shí)還要承受外部沖擊，因此應(yīng)具備耐高溫、抗氧化、抗沖擊等功能。

2.航空航天材料在低溫環(huán)境下應(yīng)具備耐低溫、抗脆斷、抗沖擊等功能。（√）

解題思路：低溫環(huán)境下，材料可能會(huì)因?yàn)榈蜏囟兇?，從而容易發(fā)生脆斷。因此，航空航天材料在低溫環(huán)境下應(yīng)具備耐低溫、抗脆斷、抗沖擊等功能。

3.航空航天材料在高速飛行中應(yīng)具備耐高溫、抗熱震、抗疲勞等功能。（√）

解題思路：高速飛行中，材料會(huì)受到高溫和熱震的影響，同時(shí)由于反復(fù)的應(yīng)力循環(huán)，材料還會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。因此，航空航天材料在高速飛行中應(yīng)具備耐高溫、抗熱震、抗疲勞等功能。

4.航空航天材料中，金屬類材料具有良好的導(dǎo)電功能。（√）

解題思路：金屬類材料具有良好的導(dǎo)電功能，這對(duì)于需要導(dǎo)電的航空航天部件來說非常重要，如飛機(jī)的電氣系統(tǒng)等。

5.航空航天材料中，非金屬類材料具有良好的耐磨功能。（×）

解題思路：非金屬類材料通常不具備良好的耐磨功能。航空航天材料中，耐磨功能較好的通常是某些特定合金或復(fù)合材料。

6.航空航天材料中，復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合功能。（√）

解題思路：復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，因此具有優(yōu)異的綜合功能，如高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕等。

7.航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要包括飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件、飛機(jī)起落架、飛機(jī)駕駛艙和飛機(jī)機(jī)載設(shè)備等方面。（√）

解題思路：航空航天材料的廣泛應(yīng)用保證了航空器結(jié)構(gòu)的高功能和可靠性。

8.航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)是向輕量化、高功能、低成本方向發(fā)展。（√）

解題思路：科技的發(fā)展，航空航天材料正朝著輕量化、高功能、低成本的方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代航空航天工業(yè)的需求。四、填空題1.航空航天材料應(yīng)具備的基本功能有強(qiáng)度高、耐腐蝕、密度低等。

2.航空航天材料在高溫環(huán)境下的功能要求包括高溫強(qiáng)度、抗氧化性、熱穩(wěn)定性等。

3.航空航天材料在低溫環(huán)境下的功能要求包括低溫韌性、熱膨脹系數(shù)低、抗沖擊性等。

4.航空航天材料在高速飛行中的功能要求包括高熔點(diǎn)、低熱流密度、抗熱輻射性等。

5.航空航天材料中，金屬類材料有鈦合金、鋁合金、鎳基合金等。

6.航空航天材料中，非金屬類材料有碳纖維、玻璃纖維、陶瓷材料等。

7.航空航天材料中，復(fù)合材料有碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、碳碳復(fù)合材料等。

8.航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要包括機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)部件等方面。

答案及解題思路：

答案：

1.強(qiáng)度高、耐腐蝕、密度低

2.高溫強(qiáng)度、抗氧化性、熱穩(wěn)定性

3.低溫韌性、熱膨脹系數(shù)低、抗沖擊性

4.高熔點(diǎn)、低熱流密度、抗熱輻射性

5.鈦合金、鋁合金、鎳基合金

6.碳纖維、玻璃纖維、陶瓷材料

7.碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、碳碳復(fù)合材料

8.機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)部件

解題思路：

1.航空航天材料的基本功能需要滿足其在高空、高速、極端溫度等環(huán)境下的使用要求，因此強(qiáng)度高、耐腐蝕、密度低是基本要求。

2.高溫環(huán)境下，材料需要保持其結(jié)構(gòu)完整性，因此高溫強(qiáng)度、抗氧化性、熱穩(wěn)定性是關(guān)鍵功能。

3.低溫環(huán)境下，材料需具有良好的韌性以防止脆性斷裂，同時(shí)熱膨脹系數(shù)低和抗沖擊性也是重要指標(biāo)。

4.高速飛行時(shí)，材料需承受高溫和高速氣流的影響，因此高熔點(diǎn)、低熱流密度、抗熱輻射性是必要的。

5.金屬類材料因其優(yōu)異的力學(xué)功能和耐高溫功能，在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

6.非金屬類材料因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐高溫等特性，在航空航天領(lǐng)域也占有重要地位。

7.復(fù)合材料結(jié)合了金屬和非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)，具有更高的功能，因此在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

8.航空器結(jié)構(gòu)中，不同材料的應(yīng)用是根據(jù)其功能特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)要求來確定的。五、簡答題1.簡述航空航天材料在高溫環(huán)境下的功能要求。

解答：

航空航天材料在高溫環(huán)境下的功能要求包括：高溫抗氧化性、高溫強(qiáng)度、高溫蠕變功能、熱穩(wěn)定性等。具體來說，高溫抗氧化性要求材料在高溫環(huán)境下能抵抗氧化作用，保持其結(jié)構(gòu)的完整性；高溫強(qiáng)度要求材料在高溫下仍能承受較大的應(yīng)力；高溫蠕變功能要求材料在長時(shí)間高溫作用下不易發(fā)生變形；熱穩(wěn)定性要求材料在高溫下不發(fā)生相變，保持原有功能。

2.簡述航空航天材料在低溫環(huán)境下的功能要求。

解答：

航空航天材料在低溫環(huán)境下的功能要求包括：低溫韌性、低溫抗沖擊性、低溫疲勞功能、低溫?cái)嗔秧g性等。具體來說，低溫韌性要求材料在低溫下具有一定的延展性，不易發(fā)生脆性斷裂；低溫抗沖擊性要求材料在低溫下具有一定的抗沖擊能力；低溫疲勞功能要求材料在低溫下不易發(fā)生疲勞破壞；低溫?cái)嗔秧g性要求材料在低溫下不易發(fā)生脆性斷裂。

3.簡述航空航天材料在高速飛行中的功能要求。

解答：

航空航天材料在高速飛行中的功能要求包括：高比強(qiáng)度、高比剛度、低熱膨脹系數(shù)、抗熱輻射功能、抗燒蝕功能等。具體來說，高比強(qiáng)度和高比剛度要求材料在高速飛行中保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；低熱膨脹系數(shù)要求材料在高速飛行中不發(fā)生較大的尺寸變化；抗熱輻射功能要求材料能抵御高速飛行時(shí)產(chǎn)生的熱輻射；抗燒蝕功能要求材料在高速飛行中不易被燒蝕。

4.簡述航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

解答：

航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要包括以下方面：

（1）機(jī)體結(jié)構(gòu)：如鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料等，用于制造飛機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)部件：如高溫合金、復(fù)合材料等，用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片、燃燒室等；

（3）機(jī)載設(shè)備：如碳纖維復(fù)合材料、陶瓷材料等，用于制造天線、雷達(dá)罩等；

（4）起落架：如鈦合金、復(fù)合材料等，用于制造起落架的結(jié)構(gòu)部件。

5.簡述航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)。

解答：

航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)包括：

（1）輕質(zhì)高強(qiáng)：開發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)的材料，提高航空器的功能；

（2）高溫高功能：研究高溫環(huán)境下具有優(yōu)異功能的材料，滿足航空器高溫部件的需求；

（3）多功能化：開發(fā)具有多種功能的新型材料，如抗腐蝕、抗燒蝕、抗沖擊等；

（4）智能化：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)材料功能的智能監(jiān)控與優(yōu)化。

答案及解題思路：

1.答案：高溫抗氧化性、高溫強(qiáng)度、高溫蠕變功能、熱穩(wěn)定性等。

解題思路：根據(jù)航空航天材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用場(chǎng)景，分析材料需要具備的功能，從而得出答案。

2.答案：低溫韌性、低溫抗沖擊性、低溫疲勞功能、低溫?cái)嗔秧g性等。

解題思路：根據(jù)航空航天材料在低溫環(huán)境下的應(yīng)用場(chǎng)景，分析材料需要具備的功能，從而得出答案。

3.答案：高比強(qiáng)度、高比剛度、低熱膨脹系數(shù)、抗熱輻射功能、抗燒蝕功能等。

解題思路：根據(jù)航空航天材料在高速飛行中的應(yīng)用場(chǎng)景，分析材料需要具備的功能，從而得出答案。

4.答案：機(jī)體結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、機(jī)載設(shè)備、起落架等。

解題思路：列舉航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的典型應(yīng)用，從而得出答案。

5.答案：輕質(zhì)高強(qiáng)、高溫高功能、多功能化、智能化等。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的發(fā)展方向，總結(jié)出當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，從而得出答案。六、論述題1.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及其重要性。

實(shí)例：波音787夢(mèng)幻客機(jī)

解答：

波音787夢(mèng)幻客機(jī)采用了大量的復(fù)合材料，如碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）和鋁鋰合金。這些材料在機(jī)翼、機(jī)身和尾翼等結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用顯著減輕了飛機(jī)的重量，提高了燃油效率，同時(shí)增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。復(fù)合材料的應(yīng)用使得787的燃油消耗比同類飛機(jī)低20%，這對(duì)于航空業(yè)節(jié)能減排具有重要意義。

2.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用及其重要性。

實(shí)例：普惠公司GTF發(fā)動(dòng)機(jī)

解答：

普惠公司的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)使用了先進(jìn)的高溫合金和陶瓷基復(fù)合材料。這些材料的應(yīng)用提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和耐久性，使得GTF發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油效率、噪音和排放方面都取得了顯著進(jìn)步。例如GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率比上一代發(fā)動(dòng)機(jī)提高了16%，這對(duì)于降低航空業(yè)的環(huán)境影響。

3.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航天器中的應(yīng)用及其重要性。

實(shí)例：國際空間站（ISS）

解答：

國際空間站（ISS）使用了多種先進(jìn)材料，如高溫合金、鈦合金和復(fù)合材料。這些材料在航天器結(jié)構(gòu)、熱控制系統(tǒng)和生命維持系統(tǒng)中扮演著重要角色。例如復(fù)合材料在太陽能電池板中的應(yīng)用提高了能源轉(zhuǎn)換效率，而高溫合金在發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器中的應(yīng)用保證了航天器的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航空電子設(shè)備中的應(yīng)用及其重要性。

實(shí)例：波音777的飛控系統(tǒng)

解答：

波音777的飛控系統(tǒng)采用了輕質(zhì)高強(qiáng)度的復(fù)合材料，這些材料在電子設(shè)備外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用減輕了重量，提高了電子設(shè)備的可靠性和功能。復(fù)合材料的應(yīng)用使得777的飛控系統(tǒng)更加緊湊和高效，這對(duì)于飛機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。

5.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航空儀表中的應(yīng)用及其重要性。

實(shí)例：空中客車A350的駕駛艙儀表

解答：

空中客車A350的駕駛艙儀表使用了先進(jìn)的液晶顯示屏和耐高溫、耐沖擊的復(fù)合材料。這些材料的應(yīng)用提高了儀表的顯示清晰度和耐用性，同時(shí)減輕了儀表的重量。復(fù)合材料的應(yīng)用使得A350的駕駛艙儀表更加輕便，有助于減少飛機(jī)的總重量，提高燃油效率。

答案及解題思路：

答案：

1.波音787夢(mèng)幻客機(jī)采用復(fù)合材料減輕重量，提高燃油效率。

2.普惠GTF發(fā)動(dòng)機(jī)使用高溫合金和陶瓷基復(fù)合材料，提高熱效率和耐久性。

3.國際空間站使用多種先進(jìn)材料，保證航天器穩(wěn)定運(yùn)行。

4.波音777飛控系統(tǒng)采用復(fù)合材料，減輕重量，提高可靠性和功能。

5.空中客車A350駕駛艙儀表使用復(fù)合材料，提高顯示清晰度和耐用性。

解題思路：

解題思路主要是結(jié)合實(shí)例，分析航空航天材料在特定應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和重要性，并闡述其對(duì)航空器功能和效率的提升作用。通過實(shí)例說明，可以直觀地展示材料在航空航天領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用效果，從而論證其重要性。七、計(jì)算題1.計(jì)算某航空材料在高溫環(huán)境下的抗氧化時(shí)間。

航空材料：鈦合金Ti6Al4V

高溫環(huán)境：800°C

抗氧化試驗(yàn)條件：氧化速率0.5mm/yr

2.計(jì)算某航空材料在低溫環(huán)境下的抗脆斷溫度。

航空材料：鋁合金