2025年大學(xué)大三（飛行器制造工程）飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專項(xiàng)測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為保證機(jī)身強(qiáng)度和剛度，常采用的結(jié)構(gòu)形式是（）A.構(gòu)架式B.半硬殼式C.硬殼式D.整體壁板式答案：B2.飛機(jī)機(jī)翼的主要受力部件不包括（）A.翼梁B.翼肋C.桁條D.蒙皮答案：B3.飛機(jī)起落架的減震裝置主要作用是（）A.減小著陸時(shí)的垂直過載B.減小起飛時(shí)的水平推力C.提高飛機(jī)的飛行速度D.增加飛機(jī)的航程答案：A4.飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，考慮疲勞問題時(shí)，主要關(guān)注的是（）A.靜強(qiáng)度B.動(dòng)強(qiáng)度C.交變載荷D.沖擊載荷答案：C5.飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為減輕重量常采用的材料是（）A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.鈦合金D.復(fù)合材料答案：D6.飛機(jī)尾翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的不包括（）A.保證飛機(jī)的穩(wěn)定性B.保證飛機(jī)的操縱性C.增加飛機(jī)的載客量D.平衡飛機(jī)的氣動(dòng)力答案：C7.飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，機(jī)翼的展弦比增大，會(huì)使（）A.誘導(dǎo)阻力增大B.升力系數(shù)增大C.臨界馬赫數(shù)增大D.結(jié)構(gòu)重量增大答案：B8.飛機(jī)機(jī)身的氣密座艙設(shè)計(jì)主要是為了（）A.提高飛機(jī)的飛行高度B.保證乘客的舒適性C.增加飛機(jī)的載油量D.降低飛機(jī)的噪音答案：B9.飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于機(jī)翼的扭轉(zhuǎn)剛度要求是為了（）A.防止機(jī)翼顫振B.提高機(jī)翼的升力C.減小機(jī)翼的阻力D.增加機(jī)翼的強(qiáng)度答案：A10.飛機(jī)起落架放下鎖好后，其主要作用是（）A.支撐飛機(jī)重量B.提供起飛動(dòng)力C.增加飛機(jī)的航程D.提高飛機(jī)的巡航速度答案：A第II卷（非選擇題共70分）二（共15分）答題要求：本大題共3小題，第11題5分，第12題5分，第13題5分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答問題。11.簡(jiǎn)述飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中翼梁的作用。答案：翼梁是機(jī)翼的主要受力構(gòu)件之一，承受機(jī)翼的大部分彎矩和剪力。它為機(jī)翼提供了主要的縱向強(qiáng)度，保證機(jī)翼在各種載荷作用下不發(fā)生過大的變形和破壞。同時(shí)，翼梁還作為其他部件如桁條、蒙皮等的安裝基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)翼整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起著重要作用。12.說明飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中隔框的分類及作用。答案：隔框分為普通隔框和加強(qiáng)隔框。普通隔框主要用于維持機(jī)身的形狀，將機(jī)身分成若干個(gè)氣密小艙，并承受一定的局部氣動(dòng)力。加強(qiáng)隔框則用于承受集中載荷，如起落架傳來的載荷等，對(duì)機(jī)身結(jié)構(gòu)起到加強(qiáng)作用，保證機(jī)身在復(fù)雜載荷下的強(qiáng)度和剛度。13.簡(jiǎn)述飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。答案：要點(diǎn)包括：收放機(jī)構(gòu)要可靠，能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成起落架的收起和放下動(dòng)作；要保證起落架在收放過程中的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)晃動(dòng)、碰撞等情況；收放系統(tǒng)的動(dòng)力來源要可靠且滿足要求；要考慮收放過程中的空間布局，避免與其他部件干涉；還要有良好的密封性，防止起落架艙漏氣等。三（共簡(jiǎn)答題15分）答題要求：本大題共3小題，第14題5分，第15題5分，第16題5分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答問題。14.在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何提高機(jī)翼的顫振臨界速度？答案：可以通過增加機(jī)翼的剛度，如加大翼梁的尺寸、增加桁條的數(shù)量和強(qiáng)度等；合理調(diào)整機(jī)翼的外形，如改變機(jī)翼的后掠角、翼型等；采用有效的顫振抑制裝置，如安裝顫振阻尼器等方法來提高機(jī)翼的顫振臨界速度。15.闡述飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)。答案：復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比剛度高的優(yōu)點(diǎn)，可減輕飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量，提高飛機(jī)的性能和航程。其可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，能根據(jù)不同部位的要求定制材料性能。還具有良好的抗疲勞性能和耐腐蝕性能，可延長(zhǎng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的使用壽命，降低維護(hù)成本。16.說明飛機(jī)機(jī)身氣密座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理。答案：壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過控制進(jìn)氣和排氣來調(diào)節(jié)座艙壓力。當(dāng)座艙內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(shí)，進(jìn)氣活門打開，引入外界空氣；當(dāng)座艙內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)，排氣活門打開，排出多余空氣，從而使座艙壓力保持在合適的范圍內(nèi)，保證乘客的舒適性和飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全。四（共20分）材料：飛機(jī)在飛行過程中，機(jī)翼會(huì)受到多種載荷的作用。例如，在起飛和降落階段，機(jī)翼要承受較大的垂直載荷，以保證飛機(jī)的安全起降；在巡航階段，機(jī)翼又要承受氣動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩、剪力等。同時(shí)，機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需考慮疲勞問題，因?yàn)轱w機(jī)的飛行次數(shù)眾多，機(jī)翼在交變載荷作用下容易出現(xiàn)疲勞損傷。答題要求：本大題共4小題，每小題5分。請(qǐng)根據(jù)上述材料回答問題。17.分析機(jī)翼在起飛和降落階段承受垂直載荷時(shí)的受力特點(diǎn)。答案：在起飛和降落階段，機(jī)翼承受的垂直載荷較大。此時(shí)，機(jī)翼上表面受到向上的氣動(dòng)力，下表面受到向下的氣動(dòng)力，合力形成垂直向上的力來支撐飛機(jī)重量。機(jī)翼的翼梁、桁條等主要受力構(gòu)件承受著由此產(chǎn)生的彎矩和剪力，翼梁作為主要承載部件，承擔(dān)大部分的彎矩，桁條則輔助承受局部應(yīng)力，共同保證機(jī)翼在垂直載荷下不發(fā)生破壞。18.闡述機(jī)翼在巡航階段承受氣動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。答案：在巡航階段，機(jī)翼承受氣動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩和剪力。機(jī)翼的翼梁作為主要的抗彎構(gòu)件，會(huì)發(fā)生彎曲變形，上翼面受壓，下翼面受拉。桁條和蒙皮協(xié)同作用，一方面增強(qiáng)機(jī)翼的整體剛度，減小翼梁的變形；另一方面承受部分剪力，將剪力傳遞給翼梁。翼肋則保持機(jī)翼的外形，保證氣動(dòng)力的有效傳遞，使機(jī)翼結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定地承受彎矩和剪力。19.說明機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮疲勞問題的重要性及應(yīng)對(duì)措施。答案：重要性：飛機(jī)飛行次數(shù)多，機(jī)翼在交變載荷作用下易出現(xiàn)疲勞損傷，若不考慮疲勞問題，可能導(dǎo)致機(jī)翼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，引發(fā)安全事故。應(yīng)對(duì)措施：采用合理的結(jié)構(gòu)形式，減少應(yīng)力集中；選用疲勞性能好的材料；進(jìn)行疲勞壽命分析和試驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)翼關(guān)鍵部位進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理疲勞裂紋等問題。20.結(jié)合材料，談?wù)勅绾卧跈C(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中平衡強(qiáng)度、剛度和疲勞性能。答案：在機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要通過合理選擇材料和結(jié)構(gòu)形式來平衡強(qiáng)度、剛度和疲勞性能。選用高強(qiáng)度、高剛度且疲勞性能良好的材料，如先進(jìn)的鋁合金或復(fù)合材料。優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局，合理布置翼梁、桁條等受力構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和剛度。同時(shí)，充分考慮疲勞問題，采取措施減少應(yīng)力集中，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)估和設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保機(jī)翼在滿足強(qiáng)度和剛度要求的同時(shí)，具有良好的疲勞性能，保障飛機(jī)的安全可靠運(yùn)行。五（共簡(jiǎn)答題20分）材料：飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮多種因素。機(jī)身要承受飛機(jī)飛行過程中的各種載荷，包括重力、氣動(dòng)力等。同時(shí)，機(jī)身內(nèi)部要布置乘客、貨物、設(shè)備等，還要保證良好的舒適性和安全性。例如，機(jī)身的氣密座艙設(shè)計(jì)要保證艙內(nèi)壓力穩(wěn)定，溫度適宜；機(jī)身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)要確保在各種工況下不發(fā)生破壞。答題要求：本大題共4小題，每小題5分。請(qǐng)根據(jù)上述材料回答問題。21.分析機(jī)身在承受重力和氣動(dòng)力時(shí)的受力情況及結(jié)構(gòu)響應(yīng)。答案：機(jī)身承受重力時(shí)，整個(gè)機(jī)身結(jié)構(gòu)受到向下的力，機(jī)身的框架結(jié)構(gòu)如隔框、梁等承受著由此產(chǎn)生的彎矩和剪力。機(jī)身的蒙皮也參與受力，協(xié)同框架結(jié)構(gòu)保證機(jī)身的強(qiáng)度。在承受氣動(dòng)力時(shí)，機(jī)身表面受到氣動(dòng)力作用，氣動(dòng)力在機(jī)身不同部位產(chǎn)生不同方向的分力，這些分力會(huì)使機(jī)身產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形。機(jī)身結(jié)構(gòu)通過合理的布局和構(gòu)件設(shè)計(jì)來抵抗這些變形，保證機(jī)身的穩(wěn)定性。22.闡述機(jī)身氣密座艙設(shè)計(jì)對(duì)保證飛機(jī)性能和乘客舒適性的作用。答案：氣密座艙設(shè)計(jì)保證艙內(nèi)壓力穩(wěn)定，使乘客在飛行過程中不會(huì)因外界壓力變化而感到不適，提高了乘客的舒適性。同時(shí)，穩(wěn)定的艙內(nèi)壓力有助于保護(hù)飛機(jī)內(nèi)部設(shè)備，防止因壓力差導(dǎo)致設(shè)備損壞。此外，氣密座艙還能保證艙內(nèi)溫度適宜，為乘客和設(shè)備提供良好的環(huán)境，從而提高飛機(jī)的整體性能和安全性。23.說明機(jī)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)中如何考慮不同工況下的載荷。答案：在機(jī)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，要對(duì)飛機(jī)的各種工況進(jìn)行詳細(xì)分析，確定不同工況下的載荷情況。例如，起飛、降落、巡航等階段的載荷特點(diǎn)不同。針對(duì)這些不同載荷，合理選擇結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)件尺寸，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局。通過計(jì)算和試驗(yàn)，確保機(jī)身結(jié)構(gòu)在各種工況下都能滿足強(qiáng)度要求，能夠承受相應(yīng)的載荷而不發(fā)生破壞，保障飛機(jī)的安全飛行。24.結(jié)合材料，談?wù)剻C(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中綜合考慮各種因素的意義