航天器結(jié)構(gòu)輕量化工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分）1.航天器結(jié)構(gòu)輕量化常用的復(fù)合材料是______。2.比強(qiáng)度=______/密度，是衡量輕量化材料的核心指標(biāo)。3.拓?fù)鋬?yōu)化屬于航天器結(jié)構(gòu)輕量化的______設(shè)計(jì)階段技術(shù)。4.鋁鋰合金相比傳統(tǒng)鋁合金，主要優(yōu)勢(shì)是______更高。5.航天器常用的一體化成型技術(shù)包括RTM、纏繞成型和______。6.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中，______型點(diǎn)陣常用于承力結(jié)構(gòu)。7.輕量化設(shè)計(jì)需滿足的核心約束除強(qiáng)度外，還有______。8.航天器結(jié)構(gòu)輕量化的核心目標(biāo)是提高_(dá)_____。9.復(fù)合材料鋪層中，±45°鋪層主要承受______載荷。10.陶瓷基復(fù)合材料常用于航天器______結(jié)構(gòu)的輕量化。二、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.以下材料中比強(qiáng)度最高的是（）A.鋁合金B(yǎng).鋁鋰合金C.碳纖維復(fù)合材料D.鈦合金2.拓?fù)鋬?yōu)化的主要作用是（）A.優(yōu)化零件尺寸B.確定結(jié)構(gòu)拓?fù)湫螤頒.選擇材料D.計(jì)算載荷3.以下不屬于輕量化技術(shù)的是（）A.一體化成型B.拓?fù)鋬?yōu)化C.表面噴漆D.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)4.航天器結(jié)構(gòu)輕量化的核心目標(biāo)是（）A.降低制造成本B.提高有效載荷比C.縮短生產(chǎn)周期D.增強(qiáng)耐腐蝕性5.鋁鋰合金的主要缺點(diǎn)是（）A.密度大B.加工性差C.比強(qiáng)度低D.耐溫性差6.以下工藝適合復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的是（）A.機(jī)械加工B.RTMC.鍛造D.鑄造7.等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則要求結(jié)構(gòu)各部分（）A.重量相等B.尺寸相等C.應(yīng)力相等D.溫度相等8.航天器結(jié)構(gòu)常用的連接方式是（）A.純膠接B.純機(jī)械連接C.膠接+機(jī)械連接D.焊接9.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)相比實(shí)心結(jié)構(gòu)，主要優(yōu)勢(shì)是（）A.重量更輕且剛度保持B.成本更低C.加工更簡(jiǎn)單D.耐腐蝕性更好10.輕量化設(shè)計(jì)中不需要考慮的載荷是（）A.發(fā)射過載B.在軌熱載荷C.地面搬運(yùn)載荷D.隕石撞擊載荷三、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，多選、少選均不得分）1.航天器輕量化常用材料包括（）A.碳纖維復(fù)合材料B.鋁鋰合金C.鈦合金D.陶瓷基復(fù)合材料2.拓?fù)鋬?yōu)化的輸入?yún)?shù)有（）A.載荷工況B.材料性能C.設(shè)計(jì)空間D.成本預(yù)算3.一體化成型的優(yōu)勢(shì)包括（）A.減少零件數(shù)量B.降低連接重量C.提高結(jié)構(gòu)整體性D.縮短生產(chǎn)周期4.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景有（）A.航天器承力柱B.熱防護(hù)面板C.天線反射面支撐D.燃料箱壁板5.輕量化設(shè)計(jì)需滿足的約束包括（）A.強(qiáng)度約束B.剛度約束C.熱穩(wěn)定性約束D.制造可行性約束6.常用的輕量化設(shè)計(jì)軟件有（）A.ANSYSB.ABAQUSC.HyperWorksD.COMSOL7.復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)需考慮的因素有（）A.鋪層角度B.鋪層順序C.鋪層厚度D.載荷方向8.航天器結(jié)構(gòu)輕量化的階段包括（）A.概念設(shè)計(jì)B.詳細(xì)設(shè)計(jì)C.工藝設(shè)計(jì)D.測(cè)試驗(yàn)證9.鋁鋰合金的特點(diǎn)有（）A.低密度B.高比強(qiáng)度C.良好耐腐蝕性D.可焊接10.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的類型包括（）A.蜂窩點(diǎn)陣B.金字塔點(diǎn)陣C.Kagome點(diǎn)陣D.泡沫金屬四、判斷題（共10題，每題2分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度高于鋁鋰合金。（）2.拓?fù)鋬?yōu)化只能在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段應(yīng)用。（）3.一體化成型可完全替代機(jī)械連接。（）4.點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)重量比實(shí)心結(jié)構(gòu)輕50%以上。（）5.鋁鋰合金是航天器唯一的輕量化金屬材料。（）6.輕量化設(shè)計(jì)不需要考慮制造成本。（）7.復(fù)合材料±45°鋪層主要承受剪切載荷。（）8.航天器結(jié)構(gòu)減重越多越好。（）9.RTM工藝適合大批量生產(chǎn)復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。（）10.陶瓷基復(fù)合材料常用于熱防護(hù)結(jié)構(gòu)輕量化。（）五、簡(jiǎn)答題（共4題，每題5分）1.簡(jiǎn)述碳纖維復(fù)合材料在航天器結(jié)構(gòu)輕量化中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。2.說明拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)在航天器結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)中的基本流程。3.對(duì)比鋁鋰合金與傳統(tǒng)鋁合金在航天器結(jié)構(gòu)中的性能差異。4.簡(jiǎn)述一體化成型技術(shù)對(duì)航天器結(jié)構(gòu)輕量化的貢獻(xiàn)。六、討論題（共2題，每題5分）1.航天器結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)中，如何平衡減重與結(jié)構(gòu)可靠性（強(qiáng)度、剛度、熱穩(wěn)定性）的關(guān)系？2.未來(lái)航天器結(jié)構(gòu)輕量化的發(fā)展方向可能有哪些？結(jié)合新材料、新技術(shù)分析。---答案部分一、填空題答案1.碳纖維復(fù)合材料2.強(qiáng)度3.概念4.比強(qiáng)度5.共固化成型6.金字塔7.剛度8.有效載荷比9.剪切10.熱防護(hù)二、單項(xiàng)選擇題答案1.C2.B3.C4.B5.B6.B7.C8.C9.A10.D三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判斷題答案1.√2.×3.×4.√5.×6.×7.√8.×9.√10.√五、簡(jiǎn)答題答案1.應(yīng)用：航天器承力桁架、天線反射面、熱防護(hù)面板等；優(yōu)勢(shì)：①比強(qiáng)度/比模量遠(yuǎn)高于金屬，減重30%-50%；②鋪層可定制，適配不同載荷；③耐太空腐蝕、熱膨脹系數(shù)低，熱穩(wěn)定性優(yōu)。2.流程：①定義設(shè)計(jì)空間與約束（強(qiáng)度/剛度）；②輸入載荷工況、材料性能；③設(shè)最小重量為目標(biāo)；④軟件求解拓?fù)浞植?；⑤后處理?xì)化形狀，驗(yàn)證性能。3.差異：①密度：鋁鋰低10%-15%；②比強(qiáng)度：鋁鋰高20%-30%；③加工性：鋁合金更好；④耐腐蝕性：鋁鋰更優(yōu)；⑤耐溫性：兩者相近。4.貢獻(xiàn)：①減少零件數(shù)，連接重量從20%降至5%以下；②提升結(jié)構(gòu)整體性，減少應(yīng)力集中；③避免裝配誤差，性能更穩(wěn)定；④簡(jiǎn)化流程，縮短周期。六、討論題答案1.平衡方法：①多學(xué)科優(yōu)化（MDO）：同步考慮結(jié)構(gòu)、熱、氣動(dòng)約束；②等強(qiáng)度設(shè)計(jì)：匹配載荷分布，避免局部過強(qiáng)/過弱；③仿真驗(yàn)證：多工況FEA驗(yàn)證；④冗余設(shè)計(jì)：關(guān)鍵部位留適當(dāng)冗余；⑤梯度材料：高載荷區(qū)用高性能材料