2025年大學(xué)《航空運動》專業(yè)題庫——航空材料的性能研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在航空材料性能研究中，衡量材料抵抗緩慢持續(xù)變形能力的指標(biāo)是（）。A.硬度B.強度C.塑性D.韌性2.對于飛機起落架等承受沖擊載荷的部件，首要考慮的力學(xué)性能是（）。A.抗拉強度B.屈服強度C.沖擊韌性D.疲勞強度3.航空材料的熱膨脹系數(shù)越小，意味著其（）。A.熱穩(wěn)定性越好B.導(dǎo)熱性越好C.耐熱溫度越高D.受熱變形越?。ǚ墙^對意義）4.通常情況下，航空結(jié)構(gòu)材料選用密度小、強度高的材料，主要目的是（）。A.提高材料的耐腐蝕性B.減輕結(jié)構(gòu)重量，提高有效載荷和燃油經(jīng)濟性C.增加材料的疲勞壽命D.降低材料的加工成本5.下列哪種性能測試方法主要用來測定材料在循環(huán)載荷作用下抵抗斷裂的能力？（）A.拉伸試驗B.硬度試驗C.疲勞試驗D.沖擊試驗6.飛機大部件在制造和服役過程中出現(xiàn)的裂紋擴展現(xiàn)象，主要與材料的哪種性能有關(guān)？（）A.塑性B.韌性C.斷裂韌性D.硬度7.金屬材料的疲勞破壞通常起源于表面或內(nèi)部的微小缺陷，這說明疲勞強度對材料的（）非常敏感。A.化學(xué)成分B.組織結(jié)構(gòu)C.材料缺陷D.熱處理狀態(tài)8.在腐蝕環(huán)境中工作的航空部件，其性能下降的主要原因是（）。A.熱膨脹不均B.疲勞裂紋擴展C.材料發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)侵蝕D.硬度降低9.復(fù)合材料的性能往往表現(xiàn)出各向異性，這意味著其性能（）。A.隨時間變化B.隨溫度變化C.沿不同方向不同D.只在特定條件下才能體現(xiàn)10.選擇航空發(fā)動機葉片材料時，對其高溫性能的要求最為關(guān)鍵，主要包括（）。A.高溫強度、抗蠕變性、熱穩(wěn)定性B.高硬度、高耐磨性、高導(dǎo)電性C.高塑性、高韌性、低密度D.高彈性模量、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.衡量材料抵抗局部變形，特別是塑性變形能力的指標(biāo)是________。2.材料在拉伸過程中，發(fā)生塑性變形而不斷裂的最大應(yīng)力稱為________。3.描述材料在沖擊載荷作用下吸收能量并抵抗斷裂能力的指標(biāo)是________。4.材料抵抗局部壓入硬化的能力稱為________。5.材料因溫度升高而體積增大的性質(zhì)稱為________。6.航空材料性能測試中，為了獲得可靠的試驗數(shù)據(jù)，必須嚴格控制________和________等因素。7.影響金屬材料疲勞性能的主要內(nèi)部因素包括________、組織結(jié)構(gòu)和缺陷。8.航空材料的環(huán)境性能主要包括耐________性、耐________性和耐磨損性。9.復(fù)合材料通常由________和________兩種或多種物理化學(xué)性質(zhì)不同的材料組成。10.根據(jù)________的不同，航空材料可分為金屬、非金屬和復(fù)合材料三大類。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.屈服強度2.疲勞極限3.熱膨脹系數(shù)4.應(yīng)力腐蝕開裂5.各向異性四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述影響金屬材料疲勞壽命的主要因素。2.為什么說密度和強度是評價航空結(jié)構(gòu)材料性能的重要指標(biāo)？3.簡述沖擊試驗與拉伸試驗在評價材料性能方面的主要區(qū)別。4.環(huán)境因素（如溫度、介質(zhì)）是如何影響航空材料的性能的？五、論述題（10分）試論述選擇航空運動器材（例如，一架輕型運動飛機）的主要結(jié)構(gòu)材料時，需要重點考慮哪些性能指標(biāo)，并說明這些性能指標(biāo)對器材的安全性和性能有何影響。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.A4.B5.C6.C7.C8.C9.C10.A二、填空題1.塑性2.抗拉強度3.沖擊韌性4.硬度5.熱膨脹系數(shù)6.試驗溫度，試驗時間7.化學(xué)成分8.腐蝕，磨損9.基體，增強體10.材料的化學(xué)成分三、名詞解釋1.屈服強度：材料在加載過程中開始發(fā)生明顯塑性變形時的應(yīng)力。2.疲勞極限：材料在規(guī)定循環(huán)次數(shù)下不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力。3.熱膨脹系數(shù)：材料單位長度隨溫度變化而變化的程度，反映材料受熱膨脹的性質(zhì)。4.應(yīng)力腐蝕開裂：材料在特定腐蝕介質(zhì)和拉伸應(yīng)力共同作用下發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。5.各向異性：材料在不同方向上具有不同物理化學(xué)性能的性質(zhì)。四、簡答題1.答：影響金屬材料疲勞壽命的主要因素包括：應(yīng)力水平（循環(huán)應(yīng)力幅）、應(yīng)力集中程度、材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)（粗糙度、缺陷）、工作溫度、腐蝕環(huán)境等。其中，應(yīng)力水平和應(yīng)力集中程度是主要外部因素，材料本身因素則決定其抵抗疲勞損傷的能力基礎(chǔ)。2.答：密度和強度是評價航空結(jié)構(gòu)材料性能的重要指標(biāo)。密度直接影響材料的重量，輕質(zhì)高強材料有助于減輕結(jié)構(gòu)自重，從而提高有效載荷能力、增加航程或續(xù)航時間、降低燃油消耗，這對于追求高效能和靈活性的航空運動尤為重要。3.答：沖擊試驗主要評價材料在沖擊載荷（突然施加的動能）作用下的能量吸收能力和韌性，試驗速度快，能反映材料內(nèi)部缺陷和脆性轉(zhuǎn)變；拉伸試驗主要評價材料在靜載荷下的力學(xué)性能，如彈性模量、屈服強度、抗拉強度和塑性，試驗過程緩慢可控，能全面了解材料的變形和破壞行為。4.答：溫度升高通常會降低材料的強度（尤其是高溫強度和疲勞強度）、增加塑性變形和蠕變速率，同時可能降低材料的韌性；不同的環(huán)境介質(zhì)（如腐蝕性氣體、液體、高鹽霧環(huán)境）會加速材料的腐蝕過程，導(dǎo)致性能下降甚至失效，特別是應(yīng)力腐蝕開裂和腐蝕疲勞。五、論述題答：選擇航空運動器材（如輕型運動飛機）的主要結(jié)構(gòu)材料時，需要重點考慮以下性能指標(biāo)及其影響：（1）輕質(zhì)高強：材料的密度和強度是首要考慮因素。輕質(zhì)可以顯著減輕飛機自重，提高有效載荷、增加航程、降低能耗，并提升操控性；高強則保證結(jié)構(gòu)在飛行載荷（如氣動載荷、慣性載荷）作用下具有足夠的強度和剛度，確保飛行安全。（2）良好的疲勞性能：航空運動器材（特別是飛機）在反復(fù)起飛、著陸、機動飛行過程中承受循環(huán)載荷，材料必須具有良好的疲勞性能（高疲勞極限、長疲勞壽命），以防止結(jié)構(gòu)在服役壽命內(nèi)發(fā)生疲勞斷裂。（3）足夠的韌性：材料應(yīng)具備一定的沖擊韌性，以抵抗飛行中可能遇到的意外沖擊（如鳥撞、跑道碎石沖擊），并能在裂紋萌生后吸收能量，延緩裂紋擴展，提高結(jié)構(gòu)的安全性。（4）良好的環(huán)境適應(yīng)性：材料需具備良好的耐腐蝕性能，以抵抗大氣、濕氣、鹽霧等環(huán)境因素的侵蝕，特別是在沿海或濕度大的地區(qū)飛行；同時，材料應(yīng)能在航空運動器材預(yù)期的溫度范圍內(nèi)（包括高空低溫和發(fā)動機附近高溫）保持其力學(xué)性能穩(wěn)定。（5）合適的剛度與彈性模量：材料需具有合適的剛度，以保證飛機結(jié)構(gòu)的變形在允許范