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航空航天材料功能要求及测试方法试题

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1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。

2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。

一、选择题

1.航空航天材料应具备的主要功能包括（）

A.轻质高强

B.耐腐蚀

C.耐高温

D.耐低温

E.抗冲击

2.材料的热膨胀系数对航空航天器有什么影响（）

A.不影响

B.导致结构变形

C.增加热应力

D.减少热应力

3.以下哪种材料属于超合金（）

A.钛合金

B.铝合金

C.钛铝金属间化合物

D.碳纤维复合材料

4.航空航天材料在高温下的氧化速率主要取决于（）

A.温度

B.材料成分

C.压力

D.以上都是

5.以下哪种材料的疲劳极限最高（）

A.不锈钢

B.钛合金

C.铝合金

D.碳纤维复合材料

6.航空航天材料的断裂韧性主要与以下哪个因素有关（）

A.材料成分

B.加工工艺

C.温度

D.环境因素

7.以下哪种材料的导电性最好（）

A.铝合金

B.钛合金

C.超合金

D.碳纤维复合材料

8.航空航天材料在低温下的冲击韧性主要与以下哪个因素有关（）

A.材料成分

B.加工工艺

C.环境温度

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：ABCDE

解题思路：航空航天材料需要具备轻质高强以减轻载荷，耐腐蚀以适应恶劣环境，耐高温和耐低温以适应极端温度变化，抗冲击以承受意外撞击。

2.答案：BC

解题思路：材料的热膨胀系数会影响航空航天器的热变形，导致结构变形，并可能增加热应力。

3.答案：A

解题思路：超合金是指具有优异的高温功能和力学功能的合金，钛合金正是此类材料。

4.答案：D

解题思路：高温下的氧化速率受多种因素影响，包括温度、材料成分和压力等，因此选择D。

5.答案：D

解题思路：碳纤维复合材料因其高比强度和高比模量，具有最高的疲劳极限。

6.答案：A

解题思路：材料成分直接决定了材料的断裂韧性。

7.答案：A

解题思路：铝合金因其较高的导电性而被广泛应用于导电结构件。

8.答案：D

解题思路：低温下的冲击韧性受环境温度的影响较大，温度越低，冲击韧性越差。

二、填空题

1.航空航天材料应具备的主要功能包括______、______、______、______、______等。

高温功能

低热膨胀性

强度与硬度

抗疲劳功能

抗腐蚀功能

2.航空航天材料的疲劳寿命主要取决于______、______、______等因素。

材料的成分与组织

工作环境中的应力状态

材料的表面状态

3.航空航天材料的热膨胀系数越小，其______功能越好。

抗热震

4.航空航天材料的断裂韧性主要与______、______、______等因素有关。

材料的微观结构

材料的化学成分

工作环境的影响

5.航空航天材料的抗冲击功能主要与______、______、______等因素有关。

材料的弹性模量

材料的塑形能力

材料的相变特性

答案及解题思路：

1.答案：高温功能、低热膨胀性、强度与硬度、抗疲劳功能、抗腐蚀功能。

解题思路：航空航天材料因其工作环境的特殊性，需具备多种优异的功能。高温功能保证材料在高温下的稳定性；低热膨胀性避免材料在温度变化时产生较大的尺寸变化；强度与硬度保证材料的结构完整性；抗疲劳功能保证材料在长期循环应力下的使用寿命；抗腐蚀功能保证材料在恶劣环境中的耐久性。

2.答案：材料的成分与组织、工作环境中的应力状态、材料的表面状态。

解题思路：疲劳寿命受多种因素影响，主要包括材料本身的微观结构、工作环境中的应力分布以及材料表面状态。这些因素共同决定了材料在循环载荷作用下的失效行为。

3.答案：抗热震。

解题思路：热膨胀系数越小，材料在温度变化时产生的热应力和变形越小，从而提高材料在高温下的抗热震功能。

4.答案：材料的微观结构、材料的化学成分、工作环境的影响。

解题思路：断裂韧性是衡量材料抵抗裂纹扩展的能力，其受材料微观结构、化学成分及工作环境等多种因素影响。

5.答案：材料的弹性模量、材料的塑形能力、材料的相变特性。

解题思路：抗冲击功能主要与材料的弹性模量、塑形能力和相变特性有关。这些因素共同决定了材料在受到冲击载荷时的变形能力和断裂