2025年大三（復(fù)合材料與工程）復(fù)合材料力學(xué)階段考核題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6小題，每題5分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.復(fù)合材料力學(xué)性能的特點不包括以下哪一項？（）A.各向異性B.性能可設(shè)計性C.材料與結(jié)構(gòu)的一致性D.性能穩(wěn)定性2.纖維增強復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.提高基體的強度B.提高復(fù)合材料的韌性C.承擔(dān)主要載荷D.改善復(fù)合材料的加工性能3.復(fù)合材料的彈性模量主要取決于（）A.基體材料B.纖維材料C.纖維的體積分?jǐn)?shù)D.復(fù)合材料的成型工藝4.層合板的層間應(yīng)力具有以下哪種特點？（）A.數(shù)值較大B.分布均勻C.對層合板性能影響較小D.容易導(dǎo)致層間破壞5.復(fù)合材料在拉伸過程中，以下哪種情況會先發(fā)生？（）A.纖維斷裂B.基體斷裂C.界面脫粘D.層間分層6.對于混雜纖維增強復(fù)合材料，混雜的目的不包括（）A.提高材料性能B.降低成本C.改善材料外觀D.實現(xiàn)功能一體化第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題4分，共20分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。1.復(fù)合材料按增強體形態(tài)可分為______、______、______和______。2.纖維增強復(fù)合材料的界面結(jié)合類型有______、______和______。3.層合板的失效模式主要有______、______、______和______。4.復(fù)合材料力學(xué)性能測試中，拉伸試驗主要測定______、______和______等性能指標(biāo)。5.影響復(fù)合材料力學(xué)性能的因素包括______、______、______和______等。三、簡答題（每題10分，共30分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，要點突出。寫出主要知識點即可。1.簡述復(fù)合材料力學(xué)性能可設(shè)計性的含義及實現(xiàn)途徑。2.分析纖維增強復(fù)合材料中纖維與基體的作用及相互關(guān)系。3.說明層合板彎曲時的應(yīng)力分布特點及影響因素。四、材料分析題（20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。要求結(jié)合所學(xué)知識，分析準(zhǔn)確，邏輯清晰。材料：某纖維增強復(fù)合材料在使用過程中出現(xiàn)了過早斷裂的現(xiàn)象。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，纖維的強度較低且分布不均勻，同時基體與纖維之間的界面結(jié)合較弱存在較多脫粘現(xiàn)象。問題：請分析導(dǎo)致該復(fù)合材料過早斷裂的原因，并提出改進措施。（150字到200字之間）五、綜合論述題（20分）答題要求：閱讀以下材料，結(jié)合所學(xué)知識進行論述。要求觀點明確，論述充分，條理清晰，字?jǐn)?shù)在300字左右。材料：隨著航空航天等領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤蟮牟粩嗵岣?，?fù)合材料力學(xué)性能的研究變得越來越重要。新型復(fù)合材料不斷涌現(xiàn)，其力學(xué)性能的研究也面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。問題：請論述復(fù)合材料力學(xué)性能研究在航空航天領(lǐng)域的重要性以及未來的發(fā)展趨勢。（150字到200字之間）答案：1.D2.C3.C4.D5.C6.C1.粒子增強復(fù)合材料、短纖維增強復(fù)合材料、連續(xù)纖維增強復(fù)合材料、織物增強復(fù)合材料2.機械結(jié)合、物理結(jié)合、化學(xué)結(jié)合3.纖維斷裂、基體破壞界面脫粘、層間分層4.拉伸強度、拉伸模量、伸長率5.纖維性能、纖維含量、界面性能、成型工藝1.含義：根據(jù)使用要求，通過選擇合適的增強體材料、基體材料及成型工藝，設(shè)計出具有特定力學(xué)性能的復(fù)合材料。途徑：選擇高性能增強體；優(yōu)化基體與增強體匹配；采用合理成型工藝；進行混雜設(shè)計等。2.纖維作用：承擔(dān)主要載荷，提高復(fù)合材料強度和模量。基體作用：保護纖維，傳遞載荷，使復(fù)合材料具有一定韌性。相互關(guān)系：良好結(jié)合可有效傳遞載荷，發(fā)揮各自性能優(yōu)勢；結(jié)合過強易導(dǎo)致纖維斷裂，結(jié)合過弱則界面脫粘影響性能。3.應(yīng)力分布特點：中性軸以上為壓應(yīng)力，中性軸以下為拉應(yīng)力，離中性軸越遠應(yīng)力越大。影響因素：層合板厚度、材料彈性模量、彎曲半徑等。4.原因：纖維強度低且分布不均，無法有效承擔(dān)載荷；界面結(jié)合弱，纖維與基體間載荷傳遞不暢。措施：選用高強度纖維并保證質(zhì)量均勻；改善界面處理工藝，增強界面結(jié)合力。5.重要性：航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧现亓?、強度、?/p>