航空航天材料功能及應(yīng)用知識競賽題姓名_________________________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.航空航天材料的主要功能指標(biāo)包括哪些？

A.強(qiáng)度、硬度、韌性

B.抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率

C.熱穩(wěn)定性、抗腐蝕性、耐磨損性

D.以上都是

2.常見的航空航天結(jié)構(gòu)材料有哪些？

A.鈦合金、鋁合金、不銹鋼

B.碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料

C.以上都是

D.以上都不是

3.碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面？

A.結(jié)構(gòu)件、內(nèi)飾件、表面涂層

B.航空發(fā)動機(jī)葉片、飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼

C.以上都是

D.以上都不是

4.鈦合金在航空航天中的應(yīng)用有哪些？

A.發(fā)動機(jī)部件、高壓氣瓶、結(jié)構(gòu)件

B.航空發(fā)動機(jī)葉片、飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼

C.以上都是

D.以上都不是

5.鋁合金在航空航天結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用特點(diǎn)是什么？

A.密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕

B.密度低、耐腐蝕、易加工

C.強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工

D.以上都是

6.航空航天材料在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的功能要求是什么？

A.高溫穩(wěn)定性、高壓抗性、抗腐蝕性

B.高溫抗性、高壓抗性、耐腐蝕性

C.高溫穩(wěn)定性、高壓抗性、抗腐蝕性

D.以上都是

7.航空航天材料的疲勞功能主要包括哪些方面？

A.疲勞極限、疲勞壽命、疲勞裂紋擴(kuò)展速率

B.疲勞強(qiáng)度、疲勞韌性、疲勞疲勞壽命

C.疲勞極限、疲勞壽命、疲勞韌性

D.以上都是

8.航空航天材料的斷裂韌性是什么？

A.材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力

B.材料在斷裂前的最大承載能力

C.材料在斷裂時的能量吸收能力

D.以上都是

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：航空航天材料的主要功能指標(biāo)應(yīng)全面考慮，包括強(qiáng)度、硬度、韌性等力學(xué)功能，以及熱穩(wěn)定性、抗腐蝕性、耐磨損性等環(huán)境適應(yīng)性。

2.答案：C

解題思路：航空航天結(jié)構(gòu)材料種類繁多，包括金屬和非金屬材料，鈦合金、鋁合金、不銹鋼、碳纖維復(fù)合材料等都是常見的結(jié)構(gòu)材料。

3.答案：C

解題思路：碳纖維復(fù)合材料因其高強(qiáng)度、低密度等特性，在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，包括結(jié)構(gòu)件、內(nèi)飾件、表面涂層等多個方面。

4.答案：C

解題思路：鈦合金因其優(yōu)異的高溫功能和耐腐蝕性，在航空航天中的應(yīng)用主要集中在發(fā)動機(jī)部件、高壓氣瓶、結(jié)構(gòu)件等。

5.答案：D

解題思路：鋁合金在航空航天結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用特點(diǎn)是其密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工，這些特點(diǎn)使其成為航空航天結(jié)構(gòu)材料的重要選擇。

6.答案：D

解題思路：航空航天材料在惡劣環(huán)境下的功能要求應(yīng)包括高溫穩(wěn)定性、高壓抗性和抗腐蝕性，以保證材料在極端條件下的可靠性。

7.答案：D

解題思路：航空航天材料的疲勞功能涉及多個方面，包括疲勞極限、疲勞壽命和疲勞裂紋擴(kuò)展速率，這些指標(biāo)對于材料的疲勞可靠性。

8.答案：A

解題思路：斷裂韌性是指材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力，是衡量材料斷裂功能的重要指標(biāo)。二、填空題1.航空航天材料按功能分為結(jié)構(gòu)材料、功能材料、復(fù)合材料三大類。

2.航空航天材料的強(qiáng)度、剛度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性等功能指標(biāo)，通常用力學(xué)功能來表示。

3.航空航天材料的力學(xué)功能主要包括彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、硬度等。

4.航空航天材料的耐熱性是指材料在高溫條件下的功能。

5.航空航天材料的耐腐蝕性是指材料在腐蝕性介質(zhì)條件下的功能。

6.航空航天材料的導(dǎo)電性是指材料在電流通過條件下的功能。

7.航空航天材料的導(dǎo)熱性是指材料在熱量傳遞條件下的功能。

8.航空航天材料的磁性是指材料在磁場作用條件下的功能。

答案及解題思路：

答案：

1.結(jié)構(gòu)材料、功能材料、復(fù)合材料

2.力學(xué)功能

3.彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、硬度

4.高溫

5.腐蝕性介質(zhì)

6.電流通過

7.熱量傳遞

8.磁場作用

解題思路：

1.根據(jù)航空航天材料的分類，按功能可以分為結(jié)構(gòu)材料、功能材料和復(fù)合材料。

2.材料的力學(xué)功能是指其在受到外力作用時的表現(xiàn)，通常包括強(qiáng)度、剛度、韌性等。

3.力學(xué)功能的具體指標(biāo)如彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度，都是衡量材料力學(xué)功能的重要參數(shù)。

4.耐熱性是指材料在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和功能保持能力。

5.耐腐蝕性是指材料在特定腐蝕性介質(zhì)中抵抗腐蝕的能力。

6.導(dǎo)電性是指材料在電流通過時表現(xiàn)出的導(dǎo)電能力。

7.導(dǎo)熱性是指材料在熱量傳遞過程中傳遞熱量的能力。

8.磁性是指材料在磁場中表現(xiàn)出的磁性響應(yīng)能力。三、判斷題1.航空航天材料在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的功能要求較高。（）

答案：√

解題思路：航空航天器在太空或高空飛行時，經(jīng)常面臨極端的溫度、壓力和腐蝕環(huán)境。因此，材料必須具備優(yōu)異的耐高溫、耐高壓和耐腐蝕功能，以保證結(jié)構(gòu)的安全性和功能可靠性。

2.航空航天材料的力學(xué)功能主要包括強(qiáng)度、剛度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性等。（）

答案：√

解題思路：航空航天材料必須滿足一定的力學(xué)功能要求，如高強(qiáng)度以保證結(jié)構(gòu)承受力，高剛度以保證形狀穩(wěn)定，高韌性以防裂紋擴(kuò)展，以及耐磨和耐腐蝕性以延長材料壽命。

3.航空航天材料的耐熱性是指材料在高溫條件下的功能。（）

答案：√

解題思路：耐熱性是指材料在高溫環(huán)境中能夠保持其功能和形狀的能力，是航空航天材料的重要功能之一。

4.航空航天材料的耐腐蝕性是指材料在腐蝕條件下的功能。（）

答案：√

解題思路：耐腐蝕性是指材料在接觸腐蝕性物質(zhì)（如氧氣、鹽霧、酸性氣體等）時能夠抵抗腐蝕的能力，對于航空航天材料而言，這也是一項(xiàng)關(guān)鍵功能。

5.航空航天材料的導(dǎo)電性是指材料在電流條件下的功能。（）

答案：×

解題思路：航空航天材料通常不需要良好的導(dǎo)電性，但有些特殊應(yīng)用（如電磁屏蔽或天線材料）可能會需要材料具有一定的導(dǎo)電功能。

6.航空航天材料的導(dǎo)熱性是指材料在熱傳導(dǎo)條件下的功能。（）

答案：√

解題思路：良好的導(dǎo)熱功能可以幫助材料快速散發(fā)熱量，減少因溫度過高引起的損害，這對于熱控制系統(tǒng)尤為重要。

7.航空航天材料的磁性是指材料在磁場條件下的功能。（）

答案：×

解題思路：在大多數(shù)航空航天應(yīng)用中，材料的磁性不是一個主要考慮因素。相反，為了防止磁干擾和避免磁浮力對結(jié)構(gòu)的影響，通常會避免使用磁性材料。

8.航空航天材料的斷裂韌性是指材料在斷裂過程中的功能。（）

答案：√

解題思路：斷裂韌性是指材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力，對于航空航天結(jié)構(gòu)而言，這是一個關(guān)鍵的機(jī)械功能，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)在承受外力時可能會產(chǎn)生裂紋。四、簡答題1.簡述航空航天材料的基本功能指標(biāo)。

答案：

航空航天材料的基本功能指標(biāo)包括：

密度：材料的單位體積質(zhì)量；

強(qiáng)度：材料抵抗外力作用的能力；

硬度：材料抵抗硬物壓入的能力；

彈性模量：材料在受到外力作用后恢復(fù)原狀的能力；

耐磨性：材料抵抗磨損的能力；

疲勞極限：材料在反復(fù)載荷作用下不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力；

導(dǎo)電性：材料傳導(dǎo)電流的能力；

導(dǎo)熱性：材料傳導(dǎo)熱量的能力；

磁性：材料對磁場的響應(yīng)能力。

2.簡述航空航天材料的力學(xué)功能、耐熱性、耐腐蝕性等功能指標(biāo)的含義。

答案：

力學(xué)功能：指材料抵抗外力作用而不發(fā)生破壞的功能，包括強(qiáng)度、硬度、彈性模量等；

耐熱性：指材料在高溫環(huán)境下的功能，如高溫強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)等；

耐腐蝕性：指材料在腐蝕環(huán)境中的功能，如耐酸性、耐堿性等。

3.簡述航空航天材料在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的功能要求。

答案：

在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下，航空航天材料需要具備以下功能要求：

高溫強(qiáng)度：保證材料在高溫下的結(jié)構(gòu)完整性；

高溫蠕變：降低材料在高溫下的變形和破壞風(fēng)險；

耐壓性：保證材料在高壓環(huán)境下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

耐腐蝕性：提高材料在腐蝕環(huán)境中的使用壽命。

4.簡述航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：

航空航天材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，包括：

飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)：如鋁合金、鈦合金等；

飛機(jī)發(fā)動機(jī)：如高溫合金、陶瓷基復(fù)合材料等；

飛機(jī)附件：如電纜、管道等；

防護(hù)材料：如防火隔熱材料、抗沖擊材料等。

5.簡述航空航天材料的疲勞功能。

答案：

疲勞功能是指材料在反復(fù)載荷作用下，不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力值。航空航天材料應(yīng)具備以下疲勞功能：

疲勞極限：保證材料在疲勞載荷下的使用壽命；

疲勞壽命：在特定疲勞載荷下，材料不發(fā)生破壞的循環(huán)次數(shù)。

6.簡述航空航天材料的斷裂韌性。

答案：

斷裂韌性是指材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。航空航天材料應(yīng)具備以下斷裂韌性：

剪切斷裂韌性：保證材料在剪切載荷下的結(jié)構(gòu)完整性；

拉伸斷裂韌性：保證材料在拉伸載荷下的結(jié)構(gòu)完整性。

7.簡述航空航天材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性等功能。

答案：

導(dǎo)電性：航空航天材料應(yīng)具備良好的導(dǎo)電性，以保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；

導(dǎo)熱性：航空航天材料應(yīng)具備良好的導(dǎo)熱性，以保證熱量的有效傳遞和散失；

磁性：航空航天材料應(yīng)具備適當(dāng)?shù)拇判?，以保證電磁設(shè)備的正常工作。

答案及解題思路：

答案：

1.簡述航空航天材料的基本功能指標(biāo)。

解題思路：

解答此題時，應(yīng)先了解航空航天材料的基本功能指標(biāo)，然后列舉出相應(yīng)的功能指標(biāo)，并簡要說明每個指標(biāo)的含義。在解答過程中，注意使用簡潔明了的語言，以便使讀者易于理解。五、論述題1.論述航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用及其重要性。

答案：

航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，包括飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等。其重要性體現(xiàn)在以下幾個方面：

提高航空航天器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性；

降低航空航天器的重量，提高燃油效率；

提高航空航天器的環(huán)境適應(yīng)性，增強(qiáng)其在惡劣環(huán)境下的生存能力；

提升航空航天器的功能，如速度、高度、載重等。

解題思路：

概述航空航天材料在航空航天器中的應(yīng)用領(lǐng)域。從提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、降低重量、增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性和提升功能等方面闡述其在航空航天領(lǐng)域的重要性。

2.論述航空航天材料在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的功能要求及其原因。

答案：

航空航天材料在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的功能要求主要包括：

高溫下的耐熱性；

高壓下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；

腐蝕環(huán)境下的耐腐蝕性。

這些功能要求的原因在于：

航空航天器在飛行過程中會經(jīng)歷極端的溫度和壓力變化；

環(huán)境中的氧氣、水分、化學(xué)物質(zhì)等會腐蝕材料表面；

材料需要在長時間的高溫高壓環(huán)境下保持穩(wěn)定。

解題思路：

首先列舉航空航天材料在惡劣環(huán)境下的功能要求，然后分析這些要求產(chǎn)生的原因，包括飛行過程中的環(huán)境因素和材料本身的物理化學(xué)性質(zhì)。

3.論述航空航天材料的力學(xué)功能、耐熱性、耐腐蝕性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響。

答案：

航空航天材料的力學(xué)功能、耐熱性、耐腐蝕性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響

力學(xué)功能：直接影響航空航天器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性；

耐熱性：保證航空航天器在高溫環(huán)境下的正常工作；

耐腐蝕性：延長航空航天器的使用壽命。

解題思路：

分別從力學(xué)功能、耐熱性和耐腐蝕性三個方面，闡述這些功能指標(biāo)對航空航天器結(jié)構(gòu)、工作功能和壽命的影響。

4.論述航空航天材料的疲勞功能、斷裂韌性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響。

答案：

航空航天材料的疲勞功能、斷裂韌性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響包括：

疲勞功能：影響航空航天器的使用壽命和可靠性；

斷裂韌性：提高航空航天器在復(fù)雜載荷下的安全性。

解題思路：

分別解釋疲勞功能和斷裂韌性的概念，然后闡述它們對航空航天器使用壽命和安全性方面的影響。

5.論述航空航天材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響。

答案：

航空航天材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性等功能指標(biāo)對航空航天領(lǐng)域的影響

導(dǎo)電性：對航空航天器的電子設(shè)備功能有重要影響；

導(dǎo)熱性：影響航空航天器在高溫環(huán)境下的散熱功能；

磁性：對航空航天器的導(dǎo)航、通信等系統(tǒng)有重要作用。

解題思路：

分別闡述導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和磁性對航空航天器電子設(shè)備、散熱功能和導(dǎo)航通信系統(tǒng)等方面的影響。六、案例分析題1.案例分析：某型飛機(jī)機(jī)翼材料的選用及原因。

案例背景：某型飛機(jī)在研發(fā)過程中，對其機(jī)翼材料進(jìn)行了嚴(yán)格的選用，最終確定采用某新型復(fù)合材料。

問題：

a)該新型復(fù)合材料的主要功能特點(diǎn)是什么？

b)選用這種材料的主要原因是什么？

c)與傳統(tǒng)機(jī)翼材料相比，該新型復(fù)合材料在使用過程中有哪些優(yōu)勢？

2.案例分析：某型火箭發(fā)動機(jī)材料的選用及原因。

案例背景：某型火箭發(fā)動機(jī)在研發(fā)過程中，對其燃燒室材料進(jìn)行了嚴(yán)格的選用，最終確定采用某新型高溫合金。

問題：

a)該新型高溫合金的主要功能特點(diǎn)是什么？

b)選用這種材料的主要原因是什么？

c)與傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)材料相比，該新型高溫合金在使用過程中有哪些優(yōu)勢？

3.案例分析：某型衛(wèi)星天線材料的選用及原因。

案例背景：某型衛(wèi)星天線在研發(fā)過程中，對其反射面材料進(jìn)行了嚴(yán)格的選用，最終確定采用某新型金屬膜材料。

問題：

a)該新型金屬膜材料的主要功能特點(diǎn)是什么？

b)選用這種材料的主要原因是什么？

c)與傳統(tǒng)衛(wèi)星天線材料相比，該新型金屬膜材料在使用過程中有哪些優(yōu)勢？

4.案例分析：某型無人機(jī)材料的選用及原因。

案例背景：某型無人機(jī)在研發(fā)過程中，對其機(jī)體材料進(jìn)行了嚴(yán)格的選用，最終確定采用某新型碳纖維復(fù)合材料。

問題：

a)該新型碳纖維復(fù)合材料的主要功能特點(diǎn)是什么？

b)選用這種材料的主要原因是什么？

c)與傳統(tǒng)無人機(jī)材料相比，該新型碳纖維復(fù)合材料在使用過程中有哪些優(yōu)勢？

5.案例分析：某型導(dǎo)彈材料的選用及原因。

案例背景：某型導(dǎo)彈在研發(fā)過程中，對其彈體材料進(jìn)行了嚴(yán)格的選用，最終確定采用某新型鈦合金。

問題：

a)該新型鈦合金的主要功能特點(diǎn)是什么？

b)選用這種材料的主要原因是什么？

c)與傳統(tǒng)導(dǎo)彈材料相比，該新型鈦合金在使用過程中有哪些優(yōu)勢？

答案及解題思路：

1.答案：

a)該新型復(fù)合材料的主要功能特點(diǎn)包括高強(qiáng)度、低密度、高剛度、良好的耐腐蝕性等。

b)選用這種材料的主要原因是降低飛機(jī)自重、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、延長使用壽命。

c)與傳統(tǒng)機(jī)翼材料相比，該新型復(fù)合材料優(yōu)勢包括降低飛機(jī)燃料消耗、提高機(jī)動性、適應(yīng)各種氣候條件等。

解題思路：首先了解新型復(fù)合材料的特點(diǎn)，分析其相對于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢；結(jié)合案例背景，分析選用這種材料的原因。

2.答案：

a)該新型高溫合金的主要功能特點(diǎn)包括高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、良好的抗氧化性和耐腐蝕性等。

b)選用這種材料的主要原因是滿足火箭發(fā)動機(jī)工作溫度和壓力要求。

c)與傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)材料相比，該新型高溫合金優(yōu)勢包括提高發(fā)動機(jī)功能、延長使用壽命、降低燃料消耗等。

解題思路：了解新型高溫合金的功能特點(diǎn)，分析其在火箭發(fā)動機(jī)中的重要作用；結(jié)合案例背景，分析選用這種材料的原因。

（以此類推，分別回答35題）七、應(yīng)用題1.根據(jù)某型飛機(jī)的飛行要求，選擇合適的材料，并說明原因。

解答：選擇鈦合金作為主要結(jié)構(gòu)材料。

解題思路：飛機(jī)在飛行過程中需要承受高負(fù)荷和高溫環(huán)境，同時要求材料具有良好的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕功能。鈦合金因其高強(qiáng)度、低密度、耐腐蝕等特性，