航空航天材料功能考察姓名_________________________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、單選題1.航空航天材料的基本要求包括：

a.高強度、高剛度

b.良好的耐腐蝕性

c.優異的導熱性

d.以上都是

2.下列哪項不是航空結構材料應具備的特性？

a.輕量化

b.高強度

c.良好的導電性

d.耐高溫性

3.常用的航空發動機高溫合金材料的最高使用溫度通常在：

a.500℃以下

b.500800℃

c.8001200℃

d.1200℃以上

4.下列哪一種材料不屬于復合材料？

a.碳纖維增強塑料

b.鈦合金

c.玻璃纖維增強塑料

d.鈦合金纖維增強塑料

5.航空航天材料在承受載荷時的失效形式，不包括：

a.脆性斷裂

b.拉伸斷裂

c.殘余強度

d.屈服變形

答案及解題思路：

1.答案：d.以上都是

解題思路：航空航天材料需要滿足多種要求以保證其在極端環境下的可靠性和安全性，包括高強度、高剛度、良好的耐腐蝕性、優異的導熱性等。

2.答案：c.良好的導電性

解題思路：航空結構材料首先應追求輕量化以減少飛機的重量，其次需要高強度的材料來承受載荷，耐高溫性以保證材料在高溫環境下的穩定性，而良好的導電性并非必要特性。

3.答案：c.8001200℃

解題思路：航空發動機運行在高溫環境中，因此要求高溫合金材料能夠承受至少800℃以上的溫度。8001200℃是航空發動機高溫合金材料的常用工作溫度范圍。

4.答案：b.鈦合金

解題思路：復合材料是由兩種或多種具有不同功能的材料組合而成，鈦合金作為一種單一的金屬材料，不屬于復合材料。

5.答案：c.殘余強度

解題思路：航空航天材料在承受載荷時可能出現的失效形式包括脆性斷裂、拉伸斷裂和屈服變形。殘余強度是指在材料發生屈服或斷裂前仍能承受的載荷，因此它不是一種失效形式。二、多選題1.航空航天材料的功能包括：

a.機械功能

b.熱功能

c.電功能

d.化學功能

e.電磁功能

2.下列哪些因素會影響航空航天材料的疲勞壽命？

a.材料本身的質量

b.應力狀態

c.工作環境

d.制造工藝

e.結構設計

3.以下哪些是航空航天材料的典型應用領域？

a.飛機結構

b.發動機

c.航天器

d.飛行器控制系統

e.地面設施

4.航空航天材料的功能指標主要包括：

a.強度

b.剛度

c.彈性模量

d.耐磨性

e.熱膨脹系數

5.航空航天材料在研發過程中，需要考慮的因素包括：

a.材料成本

b.加工工藝

c.工作環境

d.結構設計

e.耐久性

答案及解題思路：

1.答案：a,b,c,d,e

解題思路：航空航天材料需要在極端環境下保持良好的功能，因此需具備機械、熱、電、化學和電磁等多方面的功能。這些功能保證了材料在各種環境下的應用。

2.答案：a,b,c,d,e

解題思路：航空航天材料的疲勞壽命受多方面因素影響。材料本身的品質、應力分布、工作環境、制造工藝和結構設計都會對材料的疲勞壽命產生影響。

3.答案：a,b,c,d

解題思路：航空航天材料廣泛應用于飛機、發動機、航天器以及飛行器控制系統等領域。這些領域對材料功能有很高的要求，因此航空航天材料在這些領域具有重要應用。

4.答案：a,b,c,d,e

解題思路：航空航天材料功能指標涵蓋了材料在各種力學和環境條件下的表現，包括強度、剛度、彈性模量、耐磨性和熱膨脹系數等。這些指標對評估材料功能。

5.答案：a,b,c,d,e

解題思路：航空航天材料研發過程中，需綜合考慮材料成本、加工工藝、工作環境、結構設計以及耐久性等因素。這些因素共同決定了材料在實際應用中的功能表現。三、判斷題1.航空航天材料在高溫下工作時，其強度和剛度會降低。（√）

解題思路：航空航天材料在高溫環境下工作時，由于熱膨脹和熱應力作用，材料的強度和剛度會降低。這種現象在高溫合金和復合材料中尤為明顯。

2.航空航天材料的疲勞壽命與其抗疲勞功能成正比。（×）

解題思路：航空航天材料的疲勞壽命與其抗疲勞功能并非成正比關系。雖然抗疲勞功能高的材料通常具有較長的疲勞壽命，但實際疲勞壽命還受到材料微觀結構、加載條件、工作環境等多種因素的影響。

3.航空航天材料的化學穩定性是指材料在腐蝕環境中的耐腐蝕功能。（√）

解題思路：航空航天材料的化學穩定性是指材料在腐蝕環境中的耐腐蝕功能。良好的化學穩定性可以延長材料的使用壽命，減少維護成本。

4.航空航天材料的耐熱性是指材料在高溫環境下的使用功能。（√）

解題思路：航空航天材料的耐熱性是指材料在高溫環境下的使用功能。耐熱性好的材料能夠在高溫環境下保持其功能，從而滿足航空航天對材料的要求。

5.航空航天材料的導電性對其電磁兼容性沒有影響。（×）

解題思路：航空航天材料的導電性對其電磁兼容性有很大影響。導電性好的材料容易產生電磁干擾，影響系統的正常運行。因此，在航空航天領域，需要選擇合適的導電性材料來保證電磁兼容性。四、填空題1.航空航天材料的主要功能包括：強度、剛度、彈性模量、耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性、______。

答案：導熱性

解題思路：航空航天材料在高溫環境下工作，除了需要具備良好的強度、剛度和耐熱性外，還需要具備良好的導熱性，以保證熱量能夠有效傳導，避免局部過熱。

2.航空航天材料的疲勞壽命主要取決于______、應力狀態、工作環境和加工工藝等因素。

答案：材料本身的功能

解題思路：疲勞壽命是指材料在循環載荷作用下不發生斷裂的最大循環次數。材料本身的功能，如化學成分、微觀結構等，直接影響其疲勞壽命。

3.航空航天材料的耐熱性是指材料在______環境下的使用功能。

答案：高溫

解題思路：航空航天器在飛行過程中會經歷高溫環境，如發動機附近區域。材料的耐熱性是指其在高溫環境下保持功能的能力。

4.航空航天材料的化學穩定性是指材料在______環境中的耐腐蝕功能。

答案：惡劣

解題思路：航空航天器在長時間飛行過程中，可能會接觸到各種化學腐蝕性環境，如大氣中的氧氣、水汽、鹽霧等。化學穩定性是指材料在這些惡劣環境中的耐腐蝕功能。

5.航空航天材料的導電性對其______功能有重要影響。

答案：電磁兼容

解題思路：航空航天器在飛行過程中，會產生電磁干擾。材料的導電性會影響其電磁兼容功能，即材料對電磁干擾的抵抗能力。良好的導電性有助于減少電磁干擾。五、簡答題1.簡述航空航天材料在航空發動機中的應用及其功能要求。

應用：

發動機葉片：使用高溫合金和陶瓷基復合材料，承受高溫和高速氣流。

發動機燃燒室：采用耐高溫、耐腐蝕的先進陶瓷和高溫合金。

渦輪盤和渦輪葉片：使用高強度、高剛性的鈦合金和鎳基超合金。

發動機殼體：采用輕質、高強度的復合材料和鋁合金。

功能要求：

耐高溫性：材料需能在高溫環境下保持穩定的功能。

抗腐蝕性：材料需抵抗發動機內外的腐蝕介質。

高強度和高剛度：保證發動機結構的穩定性和安全性。

良好的疲勞功能：材料需能在重復應力下工作。

低的密度：減輕發動機重量，提高燃油效率。

2.簡述航空航天材料在飛機結構中的應用及其功能要求。

應用：

飛機機身：使用鋁合金、鈦合金和復合材料。

飛機機翼和尾翼：采用碳纖維復合材料，提供高強度和輕量化。

飛機起落架：使用高強度鋼和鋁合金。

功能要求：

輕質高強：減輕飛機重量，提高燃油效率。

良好的抗腐蝕性：保證長期使用中的結構完整性。

高剛性和疲勞強度：保證飛機在各種飛行條件下的結構穩定性。

良好的抗沖擊性：在遭受撞擊時能夠保護飛機和乘客的安全。

3.簡述航空航天材料在航天器中的應用及其功能要求。

應用：

航天器殼體：使用輕質高強度復合材料，如碳纖維增強塑料。

推進系統：采用耐高溫的陶瓷材料和合金。

儀器設備：使用輕質、高強度的鋁合金和鈦合金。

功能要求：

耐高溫和低溫：適應極端的溫度環境。

耐腐蝕性：在太空惡劣的環境中保持結構完整性。

高強度和高剛度：保證航天器的結構穩定性。

輕量化：減少發射重量，提高發射效率。

4.簡述航空航天材料在飛行器控制系統中的應用及其功能要求。

應用：

飛行控制器：使用高精度、高剛度的鋁合金。

傳感器和執行器：采用耐高溫、耐沖擊的陶瓷材料和合金。

功能要求：

高精度：保證飛行器控制系統的準確性和穩定性。

耐高溫和耐沖擊：適應飛行過程中的極端條件。

耐腐蝕性：在惡劣環境中保持設備的可靠性。

輕量化：減少控制系統對飛行器整體重量的影響。

5.簡述航空航天材料在地面設施中的應用及其功能要求。

應用：

發射塔架：使用高強度鋼和鋁合金。

通信設備：采用耐候性好的復合材料和鋁合金。

功能要求：

耐久性：保證設施長期使用中的穩定性和可靠性。

抗風、抗震：適應極端天氣和地震等自然災害。

耐腐蝕性：在戶外環境中保持設施的美觀和結構完整性。

答案及解題思路：

答案：根據上述各點的具體應用和功能要求進行簡述。

解題思路：首先明確航空航天材料在各領域的具體應用，然后結合材料科學和工程實踐，闡述其功能要求，并說明這些要求對于保證飛行器和航天器功能的重要性。六、論述題1.論述航空航天材料在高溫環境下的功能特點及其影響因素。

(1)高溫環境下的功能特點

熱膨脹系數的變化

熱導率的影響

熔點與抗氧化性

硬化轉變溫度和高溫強度

(2)影響因素

材料的化學成分

材料的微觀結構

制造工藝

使用條件

2.論述航空航天材料在腐蝕環境下的功能特點及其影響因素。

(1)腐蝕環境下的功能特點

腐蝕速率和形態

腐蝕疲勞行為

抗腐蝕功能

腐蝕介質特性

(2)影響因素

材料本身性質

腐蝕介質種類和濃度

使用溫度和濕度

表面處理和保護層

3.論述航空航天材料在疲勞環境下的功能特點及其影響因素。

(1)疲勞環境下的功能特點

疲勞裂紋的擴展

疲勞極限和壽命

疲勞抗力

疲勞裂紋萌生和擴展機制

(2)影響因素

材料的組織結構和化學成分

材料的加工工藝

應力狀態和環境因素

預應力水平和加載頻率

4.論述航空航天材料在電磁環境下的功能特點及其影響因素。

(1)電磁環境下的功能特點

電磁屏蔽功能

電磁波吸收功能

導電性和電阻率

磁功能和抗磁干擾能力

(2)影響因素

材料的電子結構

材料的導電和介電性質

熱穩定性和輻射穩定性

制造和使用條件

5.論述航空航天材料在復合材料中的應用及其功能要求。

(1)復合材料中的應用

結構復合材料的應用

功能復合材料的應用

復合材料在航空航天領域的優勢

(2)功能要求

強度和剛度的要求

耐腐蝕性和抗氧化性

耐高溫和低溫功能

良好的加工功能和焊接功能

答案及解題思路：

1.高溫環境下的功能特點及其影響因素

答案：航空航天材料在高溫環境下應具備低熱膨脹系數、高熱導率、高熔點、高抗氧化性等特點。影響因素包括材料的化學成分、微觀結構、制造工藝和使用條件等。

解題思路：首先分析高溫環境對材料功能的要求，然后討論各種因素如何影響材料的這些功能。

2.腐蝕環境下的功能特點及其影響因素

答案：航空航天材料在腐蝕環境下需具備抗腐蝕速率、抗腐蝕疲勞、良好的抗腐蝕功能等。影響因素包括材料本身性質、腐蝕介質種類、使用溫度和濕度等。

解題思路：首先列舉材料在腐蝕環境下的功能要求，然后分析不同因素如何影響這些功能。

3.疲勞環境下的功能特點及其影響因素

答案：航空航天材料在疲勞環境下需具備疲勞裂紋的慢速擴展、疲勞極限和壽命的延長、良好的疲勞抗力等。影響因素包括材料的組織結構、加工工藝、應力狀態和環境因素等。

解題思路：分析材料在疲勞環境下的功能需求，并結合實際案例分析影響因素。

4.電磁環境下的功能特點及其影響因素