2025年大學(xué)（復(fù)合材料與工程）復(fù)合材料學(xué)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填涂在答題卡相應(yīng)位置。每題2分，共20題。1.復(fù)合材料的定義是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)（）而成的一種新型材料。A.物理方法結(jié)合B.化學(xué)方法結(jié)合C.物理或化學(xué)方法結(jié)合D.機(jī)械混合2.增強(qiáng)體在復(fù)合材料中起（）作用。A.承載B.粘結(jié)C.傳遞載荷D.改善性能3.基體材料的主要作用是（）。A.承受載荷B.保護(hù)增強(qiáng)體C.傳遞和分散載荷D.決定復(fù)合材料的性能4.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的直徑一般在（）。A.幾微米到幾十微米B.幾十微米到幾百微米C.幾百微米到毫米級(jí)D.毫米級(jí)以上5.下列哪種纖維不屬于高性能纖維（）。A.碳纖維B.玻璃纖維C.芳綸纖維D.硼纖維6.復(fù)合材料的界面具有（）特點(diǎn)。A.成分和結(jié)構(gòu)均勻B.成分和結(jié)構(gòu)突變C.與基體相同D.與增強(qiáng)體相同7.復(fù)合材料的性能特點(diǎn)不包括（）。A.比強(qiáng)度高B.比模量高C.性能可設(shè)計(jì)性差D.抗疲勞性能好8.熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝中，（）適合制造形狀復(fù)雜、尺寸較大的制品。A.手糊成型B.模壓成型C.纏繞成型D.拉擠成型9.熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)不包括（）。A.成型工藝簡(jiǎn)單B.可重復(fù)成型C.耐熱性好D.沖擊韌性高10.混雜復(fù)合材料是指（）。A.由兩種增強(qiáng)體組成復(fù)合材料B.由兩種基體組成復(fù)合材料C.由兩種不同性能的增強(qiáng)體混雜于同一基體中形成的復(fù)合材料D.由兩種不同性能的基體混雜于同一增強(qiáng)體中形成的復(fù)合材料11.顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中，顆粒的尺寸一般在（）。A.納米級(jí)B.微米級(jí)C.毫米級(jí)D.厘米級(jí)12.層合復(fù)合材料是由（）組成的。A.不同性能的纖維層B.不同性能的基體層C.不同性能的纖維層和基體層交替疊合D.單一纖維層13.復(fù)合材料的疲勞性能與（）有關(guān)。A.纖維種類B.基體性能C.界面結(jié)合D.以上都是14.下列哪種復(fù)合材料常用于航空航天領(lǐng)域（）。A.玻璃纖維增強(qiáng)塑料B.碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料C.硼纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料D.以上都不是15.復(fù)合材料的耐腐蝕性主要取決于（）。A.基體材料B.增強(qiáng)體材料C.界面結(jié)合D.成型工藝16.復(fù)合材料的性能測(cè)試中，拉伸試驗(yàn)主要測(cè)試材料的（）。A.強(qiáng)度和模量B.硬度C.韌性D.疲勞壽命17.復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法不包括（）。A.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析B.沖擊試驗(yàn)C.疲勞試驗(yàn)D.超聲檢測(cè)法18.下列哪種復(fù)合材料屬于功能復(fù)合材料（）。A.導(dǎo)電復(fù)合材料B.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料C.顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料D.層合復(fù)合材料19.復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原則不包括（）。A.性能匹配原則B.可靠性原則C.成本最低原則D.美觀原則20.未來(lái)復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)不包括（）。A.高性能化B.多功能化C.復(fù)雜化D.低成本化第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）1.復(fù)合材料按基體材料可分為_(kāi)_____、______、______和______基復(fù)合材料。2.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排列方式有______、______和______。3.復(fù)合材料的界面結(jié)合類型有______、______和______。4.熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料的成型工藝主要有______、______、______和______等。5.復(fù)合材料性能測(cè)試的主要方法有______、______、______和______等。（二）簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)。2.說(shuō)明纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中纖維的作用。3.簡(jiǎn)述熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料和熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料的區(qū)別。4.復(fù)合材料的界面有哪些重要作用？（三）論述題（15分）論述混雜復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用，并舉例說(shuō)明。（四）材料分析題（15分）材料：現(xiàn)有一種碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料，其碳纖維體積分?jǐn)?shù)為60%，環(huán)氧樹(shù)脂基體的密度為1.2g/cm3，碳纖維的密度為1.8g/cm3。已知該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為1500MPa，纖維的拉伸強(qiáng)度為2500MPa，基體的拉伸強(qiáng)度為50MPa。問(wèn)題：1.計(jì)算該復(fù)合材料的理論密度。2.分析該復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度高于基體拉伸強(qiáng)度的原因。（五）案例分析題（10分）案例：某飛機(jī)機(jī)翼采用了碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。在一次飛行過(guò)程中，機(jī)翼出現(xiàn)了局部損傷。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，損傷部位主要集中在復(fù)合材料的界面處。問(wèn)題：1.分析機(jī)翼?yè)p傷集中在界面處的可能原因。2.提出針對(duì)該問(wèn)題的改進(jìn)措施。答案：第I卷1.C2.A3.C4.A5.B6.B7.C8.A9.C10.C11.B12.C13.D14.B15.A16.A17.C18.A19.D20.C第II卷（一）填空題1.樹(shù)脂基、金屬基、陶瓷基、碳/碳2.連續(xù)纖維增強(qiáng)、短纖維增強(qiáng)、隨機(jī)纖維增強(qiáng)3.機(jī)械結(jié)合、物理結(jié)合、化學(xué)結(jié)合4.手糊成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型5.拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)（二）簡(jiǎn)答題1.比強(qiáng)度和比模量高；可設(shè)計(jì)性強(qiáng)；抗疲勞性能好；減振性能好；高溫性能好；耐腐蝕性好。2.承載作用，承受大部分載荷；增強(qiáng)作用，提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量；改善性能，如提高復(fù)合材料的韌性、耐熱性等。3.熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝簡(jiǎn)單，可重復(fù)成型，沖擊韌性高，但耐熱性相對(duì)較差；熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料耐熱性好，力學(xué)性能高，但成型工藝復(fù)雜。4.傳遞載荷，使增強(qiáng)體和基體協(xié)同承載；保護(hù)增強(qiáng)體，防止其受到環(huán)境侵蝕；影響復(fù)合材料的性能，如界面結(jié)合強(qiáng)弱影響復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性等。（三）論述題混雜復(fù)合材料是由兩種不同性能增強(qiáng)體混雜于同一基體中形成的復(fù)合材料。特點(diǎn)：綜合性能優(yōu)異，可通過(guò)選擇不同增強(qiáng)體實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)。應(yīng)用廣泛例如航空航天領(lǐng)域，可減輕結(jié)構(gòu)重量同時(shí)提高強(qiáng)度和剛度。汽車工業(yè)中用于制造車身部件，提高安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性。如碳纖維與玻璃纖維混雜增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料用于飛機(jī)機(jī)翼，可在保證強(qiáng)度的同時(shí)減輕重量。（四）材料分析題1.設(shè)復(fù)合材料總體積為V，則碳纖維體積Vf=0.6V，基體體積Vm=0.4V。碳纖維質(zhì)量mf=1.8×0.6V，基體質(zhì)量mm=1.2×0.4V。復(fù)合材料密度ρ=(mf+mm)/V=(1.8×0.6V+1.2×0.4V)/V=1.56g/cm3。2.碳纖維的拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)高于基體，在復(fù)合材料中，纖維承擔(dān)了大部分載荷，基體起到傳遞和分散載荷的作用，使復(fù)合材料整