北京航空航天大學(xué)2024年飛行器制造工程專業(yè)試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、飛行器制造工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一是工程圖學(xué)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.簡(jiǎn)述國(guó)標(biāo)規(guī)定的技術(shù)圖樣中，比例的定義及其三種表達(dá)方式。2.解釋圖樣中標(biāo)注尺寸的四個(gè)基本規(guī)則。3.說(shuō)明視圖、剖視圖、斷面圖各自的定義、適用條件和常見(jiàn)的種類。請(qǐng)舉例說(shuō)明全剖視圖和半剖視圖在表達(dá)同一零件時(shí)的區(qū)別和應(yīng)用場(chǎng)合。二、材料力學(xué)是分析飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵課程。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.簡(jiǎn)述拉伸與壓縮變形的基本概念。解釋正應(yīng)力與正應(yīng)變、切應(yīng)力與切應(yīng)變的定義。2.說(shuō)明梁彎曲變形時(shí)，剪力和彎矩的概念及其表示方法。簡(jiǎn)述彎矩圖和剪力圖的基本繪制規(guī)則。3.解釋壓桿失穩(wěn)的概念。簡(jiǎn)述歐拉公式適用于大柔度壓桿的條件，并指出影響壓桿臨界力的因素。三、機(jī)械制造基礎(chǔ)涵蓋了主要的加工工藝方法。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.簡(jiǎn)述切削加工中，切削用量（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量）的定義及其對(duì)加工質(zhì)量（表面粗糙度、尺寸精度）和效率的影響。2.比較車(chē)削和銑削兩種基本加工方式的工藝特點(diǎn)、適用范圍及其主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述焊接與鉚接兩種連接方式的基本原理、主要特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。分析焊接殘余應(yīng)力對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響。四、飛行器制造中常用到先進(jìn)制造技術(shù)和特種加工工藝。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.簡(jiǎn)述數(shù)控（NC/CNC）加工的基本原理及其在飛行器零件制造中的優(yōu)勢(shì)。2.闡述激光加工（如激光切割、激光焊接）在飛行器制造中應(yīng)用的主要原理及其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)。3.說(shuō)明復(fù)合材料（如碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料）常用的制造工藝方法（如層壓成型、固化工藝）及其質(zhì)量控制要點(diǎn)。五、飛行器結(jié)構(gòu)的裝配與連接是制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.簡(jiǎn)述飛行器結(jié)構(gòu)裝配中，保證連接精度和結(jié)構(gòu)整體性的主要技術(shù)要求。2.飛行器中廣泛使用螺紋連接、即接、膠接等多種連接方式。請(qǐng)分別說(shuō)明螺紋連接和膠接的原理、主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況。3.分析影響飛行器結(jié)構(gòu)膠接質(zhì)量的主要因素，并提出相應(yīng)的控制措施。六、結(jié)合飛行器制造工程專業(yè)的知識(shí)，論述以下問(wèn)題：1.闡述先進(jìn)制造技術(shù)（如增材制造、智能制造）對(duì)現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)與制造模式帶來(lái)的變革和挑戰(zhàn)。2.從材料選擇、工藝制定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等角度，分析提高飛行器制造經(jīng)濟(jì)性和可靠性的關(guān)鍵途徑。試卷答案一、1.比例是指圖樣中機(jī)件要素的線性尺寸與實(shí)際機(jī)件相應(yīng)要素線性尺寸之比。表達(dá)方式有：原值比例（1:1）、放大比例（如2:1）、縮小比例（如1:2）。2.四個(gè)基本規(guī)則：①尺寸數(shù)值必須以mm為單位，圖樣上不再標(biāo)注；②圖樣上標(biāo)注的尺寸是機(jī)件的最后尺寸，與繪圖比例、畫(huà)圖準(zhǔn)確度無(wú)關(guān)；③尺寸界線一般從輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線引出，超出尺寸線約3-5mm，尺寸界線與尺寸線相互垂直；④尺寸線兩端靠近箭頭，中間通過(guò)尺寸數(shù)字，數(shù)字高度一般比尺寸線小一號(hào)。3.視圖分為基本視圖（主、俯、左、右、仰、后視圖）和向視圖、局部視圖。剖視圖分為全剖視圖（用剖切面將零件全部剖開(kāi)）和半剖視圖（當(dāng)零件具有對(duì)稱平面時(shí)，一半畫(huà)成剖視圖，另一半畫(huà)成外形視圖）。斷面圖分為移出斷面圖（畫(huà)在視圖之外）和重合斷面圖（畫(huà)在視圖之內(nèi)）。全剖視圖適用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不對(duì)稱或雖對(duì)稱但需表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件；半剖視圖適用于內(nèi)外部結(jié)構(gòu)都需要表達(dá)且具有對(duì)稱平面的零件。二、1.拉伸與壓縮是桿件基本變形形式，構(gòu)件受軸向力作用。正應(yīng)力是垂直于截面的應(yīng)力（σ=F/N，拉為正壓為負(fù)），正應(yīng)變是變形后線段長(zhǎng)度相對(duì)變化率（ε=ΔL/L，伸為正縮為負(fù)）。切應(yīng)力是平行于截面的應(yīng)力（τ），切應(yīng)變是變形后角度的變動(dòng)（γ）。2.剪力是作用在梁橫截面上、平行于截面的內(nèi)力分量。彎矩是作用在梁橫截面上、使梁產(chǎn)生彎曲變形的內(nèi)部力偶矩。彎矩圖和剪力圖需根據(jù)梁的載荷情況，按靜力學(xué)平衡方程逐段繪制，并標(biāo)注關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)值和單位。3.壓桿失穩(wěn)是指受壓的細(xì)長(zhǎng)桿件在軸向壓力達(dá)到一定值（臨界力）時(shí)，突然發(fā)生顯著的橫向彎曲變形，導(dǎo)致承載能力驟降的現(xiàn)象。歐拉公式（Pcr=π2EI/L2）適用于大柔度桿（細(xì)長(zhǎng)比L/k遠(yuǎn)大于臨界值，材料處于彈性狀態(tài)，桿端約束條件明確）。臨界力受桿件材料彈性模量（E）、截面慣性矩（I）、桿件長(zhǎng)度（L）和支承方式影響。三、1.切削速度（v）是刀具切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度，影響表面粗糙度（v越高，一般粗糙度越低）和切削熱量（v越高，熱量越大）。進(jìn)給量（f）是刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上每一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)，工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移，影響表面粗糙度（f越大，一般粗糙度越高）和切削深度（f越大，切深越大）。背吃刀量（ap）是工件上被切削層在背向主運(yùn)動(dòng)方向的尺寸，影響切削深度和切削力（ap越大，切深越大，力越大）。2.車(chē)削是用旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給的切削運(yùn)動(dòng)加工回轉(zhuǎn)體零件，可加工外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋等。銑削是用旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給的切削運(yùn)動(dòng)加工平面、溝槽、臺(tái)階等，加工范圍更廣。主要區(qū)別在于主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、刀具形狀和加工類型。3.焊接是利用加熱或加壓，或兩者并用，使焊件產(chǎn)生原子間結(jié)合的連接方法。鉚接是用鉚釘將兩個(gè)或多個(gè)零件連接在一起的方法。焊接連接強(qiáng)度高、重量輕、自動(dòng)化程度高，但可能產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。鉚接連接可靠、適用于異種材料連接、便于拆卸，但結(jié)構(gòu)笨重、連接強(qiáng)度相對(duì)較低。四、1.數(shù)控加工是利用數(shù)字化信號(hào)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)和加工過(guò)程的一種自動(dòng)化制造技術(shù)。其基本原理是將零件的加工信息用程序代碼編寫(xiě)，輸入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床執(zhí)行加工。優(yōu)勢(shì)在于加工精度高、重復(fù)性好、適應(yīng)復(fù)雜形狀零件加工、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。2.激光加工利用高能量密度的激光束作為熱源，對(duì)材料進(jìn)行切割、焊接、表面處理等。主要原理是激光能量被材料吸收后轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致材料熔化、氣化或相變。關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)包括激光器類型、功率與能量控制、聚焦系統(tǒng)、加工參數(shù)優(yōu)化等。3.復(fù)合材料制造常用層壓成型（將增強(qiáng)纖維鋪層與樹(shù)脂基體交替固化成型）、模壓成型、拉擠成型等。固化工藝需精確控制溫度、壓力、時(shí)間和固化介質(zhì)，確保樹(shù)脂充分反應(yīng)，獲得預(yù)定性能。質(zhì)量控制要點(diǎn)包括原材料檢驗(yàn)、鋪層精度、固化程度監(jiān)測(cè)、成品性能測(cè)試等。五、1.裝配技術(shù)要求保證零件間的配合精度、位置精度（平行度、垂直度、同軸度等），控制連接處的應(yīng)力集中，確保結(jié)構(gòu)的整體剛度、強(qiáng)度和氣動(dòng)外形符合設(shè)計(jì)要求。2.螺紋連接原理是通過(guò)螺紋副的相互旋合產(chǎn)生連接力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、可拆卸。優(yōu)點(diǎn)是承載能力高、成本較低；缺點(diǎn)是可能發(fā)生松動(dòng)、疲勞強(qiáng)度相對(duì)較低。膠接原理是利用結(jié)構(gòu)膠粘劑填充于被粘接表面間的間隙，通過(guò)分子間作用力實(shí)現(xiàn)連接。優(yōu)點(diǎn)是連接強(qiáng)度高、重量輕、應(yīng)力分布均勻、可連接異種材料；缺點(diǎn)是耐老化性、耐高溫性相對(duì)較差、對(duì)表面處理要求高。適用情況：膠接適用于輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、異種材料連接、復(fù)雜曲面連接；螺紋連接適用于承受較大載荷、需要經(jīng)常拆卸的連接。3.影響膠接質(zhì)量的主要因素：基材表面處理（清潔度、粗糙度、化學(xué)活性）、膠粘劑選擇（性能匹配）、膠層厚度控制、固化工藝（溫度、時(shí)間、壓力）、環(huán)境因素（濕度、污染）?？刂拼胧簢?yán)格表面處理工藝；根據(jù)應(yīng)用環(huán)境選擇合適的膠粘劑；精確控制膠層涂布厚度；優(yōu)化固化工藝參數(shù)；在潔凈環(huán)境進(jìn)行操作。六、1.先進(jìn)制造技術(shù)如增材制造（3D打印）顛覆了傳統(tǒng)“減材”制造模式，實(shí)現(xiàn)了按需制造、復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化制造，縮短了研發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)自由度。智能制造通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和柔性，推動(dòng)了個(gè)性化定制和柔性化生產(chǎn)。2.提高經(jīng)濟(jì)性：優(yōu)化材料選擇（