航空航天工程材料應(yīng)用練習(xí)題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.航空航天工程中，下列哪種材料屬于高溫結(jié)構(gòu)材料？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

2.下列哪種材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具有高強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

3.航空航天工程中，下列哪種材料在高溫下具有優(yōu)異的抗氧化功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

4.航空航天工程中，下列哪種材料在高溫下具有良好的抗蠕變功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

5.航空航天工程中，下列哪種材料具有良好的耐沖擊功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

6.航空航天工程中，下列哪種材料具有良好的耐腐蝕功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

7.航空航天工程中，下列哪種材料具有良好的導(dǎo)電功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

8.航空航天工程中，下列哪種材料具有良好的耐熱震功能？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金復(fù)合材料

D.鋁合金

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：高溫結(jié)構(gòu)材料需具備在高溫環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)完整性和功能的能力。鈦合金復(fù)合材料由于其優(yōu)異的耐高溫功能，常用于航空航天高溫結(jié)構(gòu)部件。

2.答案：A

解題思路：鈦合金因其高強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性，在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

3.答案：A

解題思路：鈦合金在高溫下具有優(yōu)異的抗氧化功能，適用于高溫環(huán)境下的航空發(fā)動機(jī)部件。

4.答案：C

解題思路：鈦合金復(fù)合材料在高溫下具有良好的抗蠕變功能，適用于承受高溫載荷的航空發(fā)動機(jī)葉片等部件。

5.答案：C

解題思路：鈦合金復(fù)合材料具有良好的耐沖擊功能，適用于承受沖擊載荷的航空航天結(jié)構(gòu)件。

6.答案：A

解題思路：鈦合金具有良好的耐腐蝕功能，適用于腐蝕性環(huán)境下的航空航天結(jié)構(gòu)件。

7.答案：D

解題思路：鋁合金具有良好的導(dǎo)電功能，常用于航空航天中的導(dǎo)電部件。

8.答案：A

解題思路：鈦合金具有良好的耐熱震功能，適用于承受溫度劇烈變化的航空航天結(jié)構(gòu)件。二、填空題1.航空航天工程中，常用的金屬結(jié)構(gòu)材料包括______、______、______等。

鈦合金

鎂合金

鈦合金

2.航空航天工程中，常用的非金屬結(jié)構(gòu)材料包括______、______、______等。

碳纖維復(fù)合材料

玻璃纖維增強(qiáng)塑料

聚酰亞胺

3.航空航天工程中，常用的復(fù)合材料包括______、______、______等。

碳纖維增強(qiáng)鈦合金

玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂

碳纖維增強(qiáng)碳化硅

4.航空航天工程中，高溫結(jié)構(gòu)材料主要包括______、______、______等。

鎢合金

鉭合金

鎳基高溫合金

5.航空航天工程中，耐腐蝕材料主要包括______、______、______等。

鋁合金

鎳基合金

鈦合金

答案及解題思路：

答案：

1.鈦合金、鎂合金、鈦合金

2.碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、聚酰亞胺

3.碳纖維增強(qiáng)鈦合金、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、碳纖維增強(qiáng)碳化硅

4.鎢合金、鉭合金、鎳基高溫合金

5.鋁合金、鎳基合金、鈦合金

解題思路：

1.金屬結(jié)構(gòu)材料的選擇主要基于材料的強(qiáng)度、重量、耐腐蝕性和加工功能。鈦合金因其高強(qiáng)度和低密度而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域；鎂合金因其輕質(zhì)和高強(qiáng)度也常用于航空航天結(jié)構(gòu)；鈦合金的耐腐蝕性和高強(qiáng)度使其成為航空航天工程中的重要材料。

2.非金屬結(jié)構(gòu)材料的選擇主要考慮其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐高溫功能。碳纖維復(fù)合材料以其高強(qiáng)度和低密度成為航空航天工程中理想的非金屬材料；玻璃纖維增強(qiáng)塑料因其良好的耐腐蝕性和加工功能而被廣泛應(yīng)用；聚酰亞胺則因其耐高溫和耐腐蝕特性而受到青睞。

3.復(fù)合材料通常結(jié)合了兩種或多種材料的優(yōu)點(diǎn)，如碳纖維增強(qiáng)鈦合金結(jié)合了鈦合金的高強(qiáng)度和碳纖維的輕質(zhì)；玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂則提供了良好的機(jī)械功能和耐腐蝕性。

4.高溫結(jié)構(gòu)材料需要具備在高溫環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)完整性的能力。鎢合金、鉭合金和鎳基高溫合金因其優(yōu)異的高溫功能而被用于制造航空航天發(fā)動機(jī)和高溫部件。

5.耐腐蝕材料在航空航天工程中，尤其是在惡劣的環(huán)境下工作的部件。鋁合金、鎳基合金和鈦合金因其良好的耐腐蝕功能而被廣泛使用。三、判斷題1.航空航天工程中，鋁合金具有良好的耐腐蝕功能。（）

2.航空航天工程中，鈦合金具有高強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性。（）

3.航空航天工程中，鎂合金具有良好的耐高溫功能。（）

4.航空航天工程中，鈦合金復(fù)合材料具有良好的耐沖擊功能。（）

5.航空航天工程中，鋁合金具有良好的導(dǎo)電功能。（）

答案及解題思路：

1.答案：×

解題思路：鋁合金雖然具有良好的耐腐蝕性，但在航空航天工程中，其耐腐蝕性并不是最突出的優(yōu)點(diǎn)。鈦合金、復(fù)合材料等其他材料在耐腐蝕性方面表現(xiàn)更佳。因此，該命題錯誤。

2.答案：√

解題思路：鈦合金在航空航天工程中的應(yīng)用非常廣泛，主要是因?yàn)樗哂懈邚?qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性，符合該命題描述。

3.答案：×

解題思路：鎂合金在航空航天工程中的應(yīng)用相對較少，雖然具有一定的耐高溫功能，但并不是其主要特點(diǎn)。鈦合金在耐高溫功能方面更為突出。因此，該命題錯誤。

4.答案：√

解題思路：鈦合金復(fù)合材料在航空航天工程中具有良好的耐沖擊功能，是復(fù)合材料在航空航天工程中的重要應(yīng)用之一。因此，該命題正確。

5.答案：√

解題思路：鋁合金具有良好的導(dǎo)電功能，在航空航天工程中常用于電氣系統(tǒng)、天線等領(lǐng)域。因此，該命題正確。四、簡答題1.簡述航空航天工程中常用金屬結(jié)構(gòu)材料的分類及其特點(diǎn)。

金屬結(jié)構(gòu)材料在航空航天工程中占有重要地位，主要包括以下幾類：

（1）鋼鐵材料：具有良好的機(jī)械功能、加工功能和耐腐蝕功能，適用于載荷較大、形狀簡單的結(jié)構(gòu)件。

（2）鋁及鋁合金：具有密度低、抗腐蝕功能好、加工功能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，適用于結(jié)構(gòu)件、蒙皮和骨架等。

（3）鈦合金：具有高強(qiáng)度、低密度、優(yōu)良的耐腐蝕功能和高溫功能，適用于發(fā)動機(jī)部件、機(jī)翼等結(jié)構(gòu)件。

（4）鎂合金：具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕功能好等優(yōu)點(diǎn)，適用于結(jié)構(gòu)件、骨架等。

特點(diǎn)：

良好的機(jī)械功能和加工功能；

優(yōu)良的耐腐蝕功能；

高強(qiáng)度、低密度。

2.簡述航空航天工程中常用非金屬結(jié)構(gòu)材料的分類及其特點(diǎn)。

航空航天工程中常用的非金屬結(jié)構(gòu)材料主要有以下幾類：

（1）樹脂基復(fù)合材料：具有高強(qiáng)度、低密度、優(yōu)良的耐腐蝕功能和可設(shè)計(jì)性，適用于結(jié)構(gòu)件、蒙皮等。

（2）陶瓷材料：具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，適用于發(fā)動機(jī)部件、渦輪葉片等。

（3）橡膠材料：具有良好的彈性和密封功能，適用于密封件、密封圈等。

特點(diǎn)：

高強(qiáng)度、低密度；

良好的耐腐蝕功能；

可設(shè)計(jì)性。

3.簡述航空航天工程中常用復(fù)合材料的分類及其特點(diǎn)。

復(fù)合材料在航空航天工程中的應(yīng)用越來越廣泛，主要包括以下幾類：

（1）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：如碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等，具有高強(qiáng)度、低密度、良好的耐腐蝕功能。

（2）金屬基復(fù)合材料：如鈦合金基復(fù)合材料、鋁合金基復(fù)合材料等，具有高強(qiáng)度、高剛度、優(yōu)良的耐腐蝕功能。

（3）陶瓷基復(fù)合材料：如碳化硅基復(fù)合材料、氮化硅基復(fù)合材料等，具有高硬度、高耐熱性、優(yōu)良的耐腐蝕功能。

特點(diǎn)：

高強(qiáng)度、高剛度；

優(yōu)良的耐腐蝕功能；

可設(shè)計(jì)性。

4.簡述航空航天工程中高溫結(jié)構(gòu)材料的分類及其特點(diǎn)。

高溫結(jié)構(gòu)材料在航空航天工程中主要用于發(fā)動機(jī)、渦輪葉片等高溫、高壓部件，主要包括以下幾類：

（1）鎳基高溫合金：具有高溫強(qiáng)度、耐腐蝕功能，適用于發(fā)動機(jī)渦輪葉片、燃燒室等。

（2）鈷基高溫合金：具有優(yōu)異的高溫功能和耐腐蝕功能，適用于發(fā)動機(jī)渦輪葉片、燃燒室等。

（3）鎢基高溫合金：具有高溫強(qiáng)度、耐磨功能，適用于渦輪葉片、燃燒室等。

特點(diǎn)：

高溫強(qiáng)度；

耐腐蝕功能；

耐磨功能。

5.簡述航空航天工程中耐腐蝕材料的分類及其特點(diǎn)。

航空航天工程中的耐腐蝕材料主要包括以下幾類：

（1）不銹鋼：具有良好的耐腐蝕功能、強(qiáng)度和加工功能，適用于結(jié)構(gòu)件、蒙皮等。

（2）鈦合金：具有低密度、優(yōu)良的耐腐蝕功能，適用于結(jié)構(gòu)件、蒙皮等。

（3）鋁及鋁合金：具有良好的耐腐蝕功能、加工功能，適用于結(jié)構(gòu)件、蒙皮等。

特點(diǎn)：

良好的耐腐蝕功能；

強(qiáng)度；

加工功能。

答案及解題思路：

1.答案：金屬結(jié)構(gòu)材料主要包括鋼鐵材料、鋁及鋁合金、鈦合金和鎂合金。特點(diǎn)為良好的機(jī)械功能和加工功能，優(yōu)良的耐腐蝕功能，高強(qiáng)度、低密度。

解題思路：根據(jù)航空航天工程中金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用和特點(diǎn)，分析其分類及特點(diǎn)。

2.答案：非金屬結(jié)構(gòu)材料主要包括樹脂基復(fù)合材料、陶瓷材料和橡膠材料。特點(diǎn)為高強(qiáng)度、低密度，良好的耐腐蝕功能，可設(shè)計(jì)性。

解題思路：根據(jù)航空航天工程中非金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用和特點(diǎn)，分析其分類及特點(diǎn)。

3.答案：復(fù)合材料主要包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料。特點(diǎn)為高強(qiáng)度、高剛度，優(yōu)良的耐腐蝕功能，可設(shè)計(jì)性。

解題思路：根據(jù)航空航天工程中復(fù)合材料的應(yīng)用和特點(diǎn)，分析其分類及特點(diǎn)。

4.答案：高溫結(jié)構(gòu)材料主要包括鎳基高溫合金、鈷基高溫合金和鎢基高溫合金。特點(diǎn)為高溫強(qiáng)度，耐腐蝕功能，耐磨功能。

解題思路：根據(jù)航空航天工程中高溫結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用和特點(diǎn)，分析其分類及特點(diǎn)。

5.答案：耐腐蝕材料主要包括不銹鋼、鈦合金和鋁及鋁合金。特點(diǎn)為良好的耐腐蝕功能，強(qiáng)度，加工功能。

解題思路：根據(jù)航空航天工程中耐腐蝕材料的應(yīng)用和特點(diǎn)，分析其分類及特點(diǎn)。五、論述題1.結(jié)合實(shí)際案例，論述航空航天工程中金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

應(yīng)用案例：波音737飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：

強(qiáng)度與重量比高：金屬結(jié)構(gòu)材料如鋁合金，強(qiáng)度高而重量輕，有利于減輕飛機(jī)重量，提高載重能力。

耐腐蝕性：經(jīng)過特殊處理的金屬結(jié)構(gòu)材料，如鈦合金，具有較好的耐腐蝕性，可延長使用壽命。

易加工：金屬結(jié)構(gòu)材料具有良好的加工功能，便于加工成復(fù)雜形狀的零件。

缺點(diǎn)：

密度大：與復(fù)合材料相比，金屬結(jié)構(gòu)材料的密度較大，限制了飛機(jī)的載重能力。

疲勞壽命有限：長期使用過程中，金屬結(jié)構(gòu)材料容易產(chǎn)生疲勞裂紋，影響飛機(jī)的安全性。

2.結(jié)合實(shí)際案例，論述航空航天工程中非金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

應(yīng)用案例：C919飛機(jī)的機(jī)翼結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：

密度低：非金屬結(jié)構(gòu)材料如碳纖維復(fù)合材料，密度低，有利于減輕飛機(jī)重量。

耐腐蝕性：碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐腐蝕性，可延長使用壽命。

疲勞功能好：碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的疲勞功能，可有效提高飛機(jī)的安全性。

缺點(diǎn)：

成本高：非金屬結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)成本較高，可能影響飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

加工難度大：碳纖維復(fù)合材料加工難度較大，需要專業(yè)的加工設(shè)備和技術(shù)。

3.結(jié)合實(shí)際案例，論述航空航天工程中復(fù)合材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

應(yīng)用案例：F35戰(zhàn)斗機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：

密度低：復(fù)合材料如碳纖維復(fù)合材料，具有較低的密度，有利于減輕飛機(jī)重量。

強(qiáng)度與重量比高：復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度與重量比，有利于提高飛機(jī)的功能。

良好的耐腐蝕性：復(fù)合材料具有良好的耐腐蝕性，可延長使用壽命。

缺點(diǎn)：

成本高：復(fù)合材料的生產(chǎn)成本較高，可能影響飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

加工難度大：復(fù)合材料加工難度較大，需要專業(yè)的加工設(shè)備和技術(shù)。

4.結(jié)合實(shí)際案例，論述航空航天工程中高溫結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

應(yīng)用案例：高溫渦輪發(fā)動機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：

耐高溫功能：高溫結(jié)構(gòu)材料如鎳基超合金，具有良好的耐高溫功能，可承受發(fā)動機(jī)高溫環(huán)境。

耐腐蝕性：高溫結(jié)構(gòu)材料具有良好的耐腐蝕性，可延長使用壽命。

缺點(diǎn)：

成本高：高溫結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)成本較高，可能影響發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

加工難度大：高溫結(jié)構(gòu)材料加工難度較大，需要專業(yè)的加工設(shè)備和技術(shù)。

5.結(jié)合實(shí)際案例，論述航空航天工程中耐腐蝕材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

應(yīng)用案例：深海探測器

優(yōu)點(diǎn)：

耐腐蝕性：耐腐蝕材料如不銹鋼，具有良好的耐腐蝕功能，可抵抗海水腐蝕。

耐壓功能：耐腐蝕材料具有良好的耐壓功能，可適應(yīng)深海高壓環(huán)境。

缺點(diǎn)：

密度大：與輕質(zhì)材料相比，耐腐蝕材料的密度較大，可能影響探測器的浮力。

成本高：耐腐蝕材料的生產(chǎn)成本較高，可能影響探測器的經(jīng)濟(jì)性。

答案及解題思路：

答案：根據(jù)以上各論述題的內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際案例，分析各類航空航天工程材料的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

解題思路：針對每個論述題，列舉實(shí)際案例；分析案例中使用的材料類型；從優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)兩方面，對材料進(jìn)行綜合評價(jià)。注意在論述過程中，要結(jié)合航空航天工程材料應(yīng)用練習(xí)題的特定知識點(diǎn)，保證論述的全面性和準(zhǔn)確性。六、應(yīng)用題1.設(shè)計(jì)一種航空航天發(fā)動機(jī)的葉片材料，并說明其選擇理由。

題目內(nèi)容：

2.設(shè)計(jì)一種航空航天飛機(jī)的機(jī)身材料，并說明其選擇理由。

題目內(nèi)容：

在考慮航空航天飛機(jī)的飛行速度、載荷能力和燃油效率等因素的情況下，設(shè)計(jì)一種機(jī)身材料，并闡述選擇該材料的原因。

3.設(shè)計(jì)一種航空航天衛(wèi)星的太陽能電池板材料，并說明其選擇理由。

題目內(nèi)容：

考慮到航空航天衛(wèi)星在太空中的工作環(huán)境，設(shè)計(jì)一種太陽能電池板材料，并解釋選擇該材料的原因。

4.設(shè)計(jì)一種航空航天火箭的燃燒室材料，并說明其選擇理由。

題目內(nèi)容：

針對航空航天火箭燃燒室的高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境，設(shè)計(jì)一種燃燒室材料，并說明選擇該材料的原因。

5.設(shè)計(jì)一種航空航天飛船的艙體材料，并說明其選擇理由。

題目內(nèi)容：

考慮到航空航天飛船在太空中的極端溫度變化和輻射環(huán)境，設(shè)計(jì)一種艙體材料，并闡述選擇該材料的原因。

答案及解題思路：

1.答案：

設(shè)計(jì)材料：高溫合金（如鎳基合金）

解題思路：

選擇高溫合金作為葉片材料是因?yàn)槠湓诟邷丨h(huán)境下具有良好的強(qiáng)度、韌性和抗氧化功能，能夠承受發(fā)動機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高溫高壓環(huán)境。

2.答案：

設(shè)計(jì)材料：碳纖維復(fù)合材料

解題思路：

碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、低密度和良好的抗疲勞功能，適合航空航天飛機(jī)對機(jī)身材料的輕質(zhì)化和高強(qiáng)度要求。

3.答案：

設(shè)計(jì)材料：硅基太陽能電池板

解題思路：

硅基太陽能電池板具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較長的使用壽命，適合航空航天衛(wèi)星在太空中的能源需求。

4.答案：

設(shè)計(jì)材料：耐高溫陶瓷材料

解題思路：

耐高溫陶瓷材料具有良好的耐熱性、抗腐蝕性和抗熱震性，能夠承受火箭燃燒室的高溫高壓環(huán)境。

5.答案：

設(shè)計(jì)材料：鋁鋰合金

解題思路：

鋁鋰合金具有高強(qiáng)度、低密度和良好的抗輻射功能，適合航空航天飛船在太空中的艙體材料，能夠提供足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并減輕重量。七、案例分析題1.分析某型航空航天飛機(jī)機(jī)翼材料的選擇及其優(yōu)缺點(diǎn)。

案例描述：某型航空航天飛機(jī)的機(jī)翼采用了碳纖維復(fù)合材料。

解題要點(diǎn)：

材料特性：高強(qiáng)度、低重量、高剛度、耐腐蝕、耐高溫等。

優(yōu)點(diǎn)：減輕飛機(jī)重量，提高燃油效率，增加載重能力，延長使用壽命。

缺點(diǎn)：制造成本高，維修難度大，易受溫度影響。

2.分析某型航空航天火箭發(fā)動機(jī)燃燒室材料的選擇及其優(yōu)缺點(diǎn)。

案