航空航天材料功能及工程應用習題集姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.航空航天材料的基本功能指標包括哪些？

A.強度、硬度、韌性

B.密度、熔點、熱導率

C.耐腐蝕性、導電性、抗熱震性

D.以上所有

2.下列哪種材料屬于高溫結構材料？

A.鈦合金

B.鋁合金

C.不銹鋼

D.碳纖維

3.下列哪種材料具有優良的耐腐蝕功能？

A.鈦合金

B.鈦合金

C.不銹鋼

D.碳纖維

4.航空航天材料的力學功能主要包括哪些？

A.彈性模量、屈服強度、斷裂強度

B.密度、比熱容、熱膨脹系數

C.耐磨性、耐沖擊性、疲勞強度

D.導電性、導熱性、光學功能

5.下列哪種材料具有優良的導電功能？

A.銅合金

B.鎳合金

C.鋁合金

D.碳纖維

6.航空航天材料的抗熱震功能主要指什么？

A.材料在溫度突變時抵抗裂紋的能力

B.材料在高溫下的氧化穩定性

C.材料在高溫下的強度保持能力

D.材料在高溫下的塑性變形能力

7.下列哪種材料屬于輕質高強材料？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鋼合金

D.鋁合金

8.航空航天材料的抗沖擊功能主要指什么？

A.材料在高速撞擊下保持結構完整性的能力

B.材料在低溫下的韌性

C.材料在高溫下的強度

D.材料在腐蝕環境中的穩定性

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：航空航天材料的基本功能指標應包括力學功能、物理功能和化學功能等多個方面，故選D。

2.答案：A

解題思路：高溫結構材料通常指能夠在高溫環境下保持功能的材料，鈦合金在高溫下具有良好的強度和耐腐蝕性。

3.答案：A

解題思路：鈦合金以其優異的耐腐蝕功能被廣泛應用于航空航天領域。

4.答案：A

解題思路：力學功能是評價材料在受力狀態下的抵抗變形和斷裂的能力，彈性模量、屈服強度、斷裂強度是其主要指標。

5.答案：A

解題思路：銅合金因其良好的導電功能被廣泛應用于電氣和電子設備中。

6.答案：A

解題思路：抗熱震功能是指材料在溫度突變時抵抗裂紋的能力，這對于航空航天材料尤其重要。

7.答案：B

解題思路：鎂合金以其低密度和高強度被認為是輕質高強材料。

8.答案：A

解題思路：抗沖擊功能是指材料在高速撞擊下保持結構完整性的能力，對于航空航天器的安全。二、填空題1.航空航天材料應具備的功能包括：強度、硬度、韌性、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗熱震、抗沖擊等。

2.高溫結構材料主要包括：鈦合金、高溫合金、耐熱鋼等。

3.下列材料中，具有優良耐腐蝕功能的是：不銹鋼。

4.航空航天材料的力學功能主要包括：彈性模量、屈服強度、抗拉強度等。

5.下列材料中，具有優良導電功能的是：銅。

6.航空航天材料的抗熱震功能主要指材料在高溫和低溫交替條件下的功能。

7.航空航天材料的抗沖擊功能主要指材料在高速飛行中受到沖擊時的功能。

8.航空航天材料的輕質高強材料主要包括：鋁合金、鈦合金、復合材料等。

答案及解題思路：

1.答案：強度、硬度、韌性、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗熱震、抗沖擊

解題思路：航空航天材料在極端環境下使用，因此需要具備多種功能，包括基礎的力學功能（強度、硬度、韌性）以及特殊功能（耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等）。

2.答案：鈦合金、高溫合金、耐熱鋼

解題思路：高溫結構材料是在高溫環境下使用的材料，這些材料能夠承受高溫而不失去其結構完整性。

3.答案：不銹鋼

解題思路：不銹鋼因其含有鉻，能在表面形成一層保護膜，從而具有優良的抗腐蝕功能。

4.答案：彈性模量、屈服強度、抗拉強度

解題思路：力學功能是材料抵抗變形和斷裂的能力，彈性模量、屈服強度和抗拉強度是衡量這些能力的關鍵指標。

5.答案：銅

解題思路：銅是一種優良的導電材料，常用于電氣和電子元件中。

6.答案：高溫和低溫交替

解題思路：抗熱震功能是指材料在溫度快速變化時的穩定性，高溫和低溫交替是常見的極端溫度條件。

7.答案：高速飛行中受到沖擊時

解題思路：抗沖擊功能是指材料在受到突然沖擊力時的抵抗能力，這對于高速飛行的航空航天器。

8.答案：鋁合金、鈦合金、復合材料

解題思路：輕質高強材料旨在在減輕重量的同時保持足夠的強度，這些材料廣泛應用于航空航天領域。三、判斷題1.航空航天材料必須具備良好的耐腐蝕功能。（√）

解題思路：航空航天材料由于長期暴露于大氣、燃料和其他環境因素中，因此必須具備良好的耐腐蝕功能，以防止材料功能的退化。

2.高溫結構材料在高溫下仍能保持良好的力學功能。（√）

解題思路：高溫結構材料在高溫環境下使用時，其力學功能。因此，它們必須在高溫下保持足夠的強度和韌性。

3.航空航天材料的抗熱震功能主要指材料在低溫條件下的功能。（×）

解題思路：抗熱震功能主要指材料在溫度快速變化時的功能，尤其是在高溫和低溫之間的快速轉換中保持結構完整性和功能性的能力。

4.航空航天材料的抗沖擊功能主要指材料在高溫條件下的功能。（×）

解題思路：抗沖擊功能主要指材料在遭受沖擊載荷時的表現，與溫度無直接關系，雖然高溫可能影響材料的抗沖擊功能，但這不是其主要考量因素。

5.航空航天材料的輕質高強材料在重量上較輕，但強度較高。（√）

解題思路：輕質高強材料是航空航天領域的關鍵，它們能夠在減輕結構重量的同時提供足夠的強度，滿足飛行器的功能需求。

6.航空航天材料的導電功能對電子設備。（√）

解題思路：在航空航天器中，電子設備的功能對飛行安全極為重要，因此材料需要具備良好的導電功能，以保證電子設備的正常工作。

7.航空航天材料的耐熱功能主要指材料在高溫下的功能。（√）

解題思路：耐熱功能指的是材料在高溫環境中的穩定性和功能性，因此這是航空航天材料的一個重要功能指標。

8.航空航天材料的耐腐蝕功能主要指材料在腐蝕性環境下的功能。（√）

解題思路：航空航天材料在特定的腐蝕性環境下（如燃料、大氣腐蝕等）需要具備良好的耐腐蝕功能，以延長材料的使用壽命和保證結構安全。四、簡答題1.簡述航空航天材料的基本功能指標。

解答：

航空航天材料的基本功能指標包括但不限于以下幾項：

強度：材料的抗拉、抗壓、抗彎等能力。

硬度：材料抵抗硬物體壓入的能力。

延伸率：材料在拉伸過程中變形的能力。

彈性模量：材料在受力時抵抗形變的能力。

熱膨脹系數：材料隨溫度變化而膨脹或收縮的能力。

耐磨性：材料抵抗磨損的能力。

耐腐蝕性：材料抵抗腐蝕的能力。

2.簡述高溫結構材料的主要特點及應用。

解答：

高溫結構材料的主要特點包括：

高熔點：能在高溫環境下保持穩定。

良好的高溫強度和抗氧化性。

良好的熱穩定性。

應用：

高溫結構材料廣泛應用于航空航天發動機、渦輪葉片、燃燒室等高溫部件。

3.簡述耐腐蝕功能在航空航天材料中的重要性。

解答：

耐腐蝕功能在航空航天材料中的重要性體現在：

提高材料的使用壽命，減少維護成本。

保證材料在惡劣環境下的功能穩定。

防止腐蝕導致結構損壞，保障飛行安全。

4.簡述航空航天材料的力學功能及其對結構設計的影響。

解答：

航空航天材料的力學功能對結構設計的影響包括：

材料的強度、硬度、延伸率等功能直接影響結構承載能力。

材料的彈性模量影響結構的剛度和穩定性。

材料的疲勞功能影響結構的可靠性。

5.簡述導電功能在航空航天電子設備中的應用。

解答：

導電功能在航空航天電子設備中的應用包括：

電路連接：保證電子設備的信號傳輸。

電磁屏蔽：防止電磁干擾。

熱管理：通過導電材料散熱。

6.簡述抗熱震功能在航空航天材料中的重要性。

解答：

抗熱震功能在航空航天材料中的重要性體現在：

提高材料在高溫環境下的結構完整性。

防止因溫度變化導致的材料變形和損壞。

保障飛行安全。

7.簡述輕質高強材料在航空航天中的應用。

解答：

輕質高強材料在航空航天中的應用包括：

減輕結構重量，提高飛行功能。

提高燃油效率，降低運行成本。

增強結構強度，提高安全性。

8.簡述航空航天材料的抗沖擊功能及其對結構安全的影響。

解答：

航空航天材料的抗沖擊功能對結構安全的影響包括：

提高材料在受到沖擊時的抗變形能力。

防止結構因沖擊而損壞。

保證飛行安全。

答案及解題思路：五、論述題1.論述航空航天材料在高溫環境下的功能要求及應對措施。

答案：

航空航天材料在高溫環境下主要要求具備以下功能：熱穩定性、抗氧化性、耐熱震性以及良好的抗蠕變功能。針對這些功能要求，可采取以下措施：選用高功能合金材料，如高溫合金；優化熱處理工藝；增加隔熱層；采用復合材料等。

解題思路：

分析高溫環境下對航空航天材料的功能要求，如熱穩定性、抗氧化性等。針對這些功能要求，提出具體的應對措施，例如使用高功能合金或優化熱處理工藝。

2.論述航空航天材料在腐蝕性環境下的功能要求及應對措施。

答案：

航空航天材料在腐蝕性環境下需具備抗腐蝕性、耐磨損性、耐熱性等功能。應對措施包括：選用耐腐蝕材料，如不銹鋼、鈦合金等；進行表面處理，如電鍍、噴涂等；優化設計，減少材料與腐蝕介質的接觸等。

解題思路：

分析腐蝕性環境下對航空航天材料的功能要求，然后提出具體的應對措施，例如選用耐腐蝕材料或進行表面處理。

3.論述航空航天材料在力學功能方面的優化方向。

答案：

在力學功能方面，航空航天材料的優化方向包括提高強度、剛度和韌性，降低彈性模量和屈服強度。可以通過采用高強鋼、高強鋁合金等高功能合金材料，優化成型工藝等實現。

解題思路：

分析力學功能優化的重要性，然后提出具體的優化方向，如提高材料的強度和韌性，以及采用相應的高功能合金材料。

4.論述航空航天材料在導電功能方面的優化方向。

答案：

航空航天材料在導電功能方面的優化方向包括提高導電性、降低電阻率、提高抗電磁干擾能力等。可以通過添加導電顆粒、優化微觀結構等實現。

解題思路：

分析導電功能優化的重要性，提出具體的優化方向，如添加導電顆粒或優化微觀結構。

5.論述航空航天材料在抗熱震功能方面的優化方向。

答案：

航空航天材料在抗熱震功能方面的優化方向包括提高熱膨脹系數、降低熱導率、提高熱穩定性等。可以通過選用特殊合金材料、優化熱處理工藝等實現。

解題思路：

分析抗熱震功能優化的重要性，提出具體的優化方向，如選用特殊合金材料或優化熱處理工藝。

6.論述航空航天材料在抗沖擊功能方面的優化方向。

答案：

在抗沖擊功能方面，航空航天材料的優化方向包括提高材料的韌性、抗彎強度和抗拉強度。可以通過采用高強度鋁合金、高強鋼等材料，優化成型工藝等實現。

解題思路：

分析抗沖擊功能優化的重要性，提出具體的優化方向，如提高材料的強度和韌性。

7.論述航空航天材料在輕質高強功能方面的優化方向。

答案：