航空航天材料性能及测试试题

航空航天材料功能及测试试题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、单选题1.航空航天材料在高温环境下的主要功能指标是：

A.抗拉强度

B.延伸率

C.热膨胀系数

D.弹性模量

答案：C

解题思路：在高温环境下，材料的热膨胀系数是一个重要指标，因为它决定了材料在温度变化时的尺寸稳定性。抗拉强度、延伸率和弹性模量虽然也是材料功能的重要指标，但它们更多地关注材料的机械功能而非热稳定性。

2.以下哪种材料不属于航空航天常用金属材料：

A.钛合金

B.镁合金

C.钙合金

D.铝合金

答案：C

解题思路：钛合金、镁合金和铝合金都是航空航天中常用的金属材料，因为它们具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性。钙合金虽然也具有一定的应用，但在航空航天领域的使用并不普遍。

3.在复合材料中，作为基体的材料称为：

A.纤维

B.树脂

C.金属

D.非金属

答案：B

解题思路：在复合材料中，树脂通常作为基体材料，它将增强纤维粘结在一起，赋予复合材料所需的力学功能。纤维是增强材料，金属和非金属可能是复合材料的增强材料，但不是基体。

4.航空航天材料在低温环境下的主要功能指标是：

A.抗拉强度

B.延伸率

C.热膨胀系数

D.弹性模量

答案：A

解题思路：在低温环境下，材料的抗拉强度是关键指标，因为它关系到材料在低温条件下的承载能力。延伸率、热膨胀系数和弹性模量虽然重要，但它们不如抗拉强度直接关联到材料的低温功能。

5.下列哪项不是航空材料疲劳试验中的疲劳极限：

A.疲劳寿命

B.疲劳强度

C.疲劳应变

D.疲劳损伤

答案：D

解题思路：疲劳极限通常指的是材料在循环载荷作用下能够承受的最大应力或应力幅，而不是疲劳损伤。疲劳寿命、疲劳强度和疲劳应变都是与疲劳极限相关的术语。

6.航空材料的高温抗氧化功能是指：

A.材料在高温下抗氧化的能力

B.材料在高温下抗腐蚀的能力

C.材料在高温下抗热膨胀的能力

D.材料在高温下抗变形的能力

答案：A

解题思路：高温抗氧化功能指的是材料在高温下抵抗氧化作用的能力，这是航空航天材料必须具备的特性之一。抗腐蚀、抗热膨胀和抗变形虽然也是重要功能，但不是专门指抗氧化。

7.下列哪种材料在航空航天领域应用最广泛：

A.陶瓷材料

B.复合材料

C.金属材料

D.非金属材料

答案：C

解题思路：金属材料，尤其是铝合金、钛合金和钢铁，在航空航天领域应用最为广泛，因为它们具有良好的力学功能、耐腐蚀性和成本效益。

8.航空材料在高温环境下的主要功能指标是：

A.抗拉强度

B.延伸率

C.热膨胀系数

D.弹性模量

答案：C

解题思路：同第一题，热膨胀系数是材料在高温环境下尺寸稳定性的关键指标，因此在高温环境下也是重要的功能指标。其他选项虽然也重要，但不如热膨胀系数直接与高温环境相关。二、多选题1.航空材料的主要功能指标包括：

A.强度

B.硬度

C.耐磨性

D.导电性

2.航空材料的热功能包括：

A.热导率

B.热膨胀系数

C.熔点

D.蒸发潜热

3.下列哪些材料属于航空航天常用复合材料：

A.碳纤维

B.玻璃纤维

C.聚酰亚胺

D.石墨

4.航空材料在低温环境下的主要功能指标包括：

A.抗拉强度

B.延伸率

C.热膨胀系数

D.弹性模量

5.下列哪些材料属于航空航天常用金属材料：

A.钛合金

B.镁合金

C.钙合金

D.铝合金

6.航空材料在高温环境下的主要功能指标包括：

A.抗拉强度

B.延伸率

C.热膨胀系数

D.弹性模量

7.下列哪些材料在航空航天领域应用最广泛：

A.陶瓷材料

B.复合材料

C.金属材料

D.非金属材料

8.航空材料的热功能包括：

A.热导率

B.热膨胀系数

C.熔点

D.蒸发潜热

答案及解题思路：

答案：

1.A,B,C

2.A,B,C

3.A,B,C

4.A,B,D

5.A,B,D

6.A,B,D

7.B,C,D

8.A,B,C

解题思路：

1.航空材料的主要功能指标通常包括强度、硬度和耐磨性，而导电性虽然也是材料的一种功能，但在航空材料中并不是主要考虑的指标。

2.热功能是航空材料的重要指标，热导率、热膨胀系数和熔点直接影响到材料在高温或低温环境下的稳定性和功能。

3.航空航天常用复合材料包括碳纤维、玻璃纤维和聚酰亚胺，这些材料因其轻质高强的特性被广泛应用于航空航天领域。

4.在低温环境下，材料的抗拉强度、延伸率和弹性模量是衡量其功能的关键指标，而热膨胀系数虽然重要，但不是低温环境下的主要功能指标。

5.航空航天常用金属材料包括钛合金、镁合金和铝合金，这些合金因其优异的机械功能和耐腐蚀性而被广泛使用。

6.在高温环境下，材料的抗拉强度、延伸率和弹性模量同样重要，因为它们决定了材料在高温下的结构完整性。

7.在航空航天领域，复合材料、金属材料和非金属材料都有广泛应用，其中复合材料因其优异的综合功能而尤为突出。

8.热功能中的热导率、热膨胀系数和熔点是评价材料热功能的关键参数，蒸发潜热虽然与热功能有关，但不是热功能的主要指标。三、判断题1.航空材料在高温环境下的主要功能指标是强度和硬度。（√）

解题思路：在高温环境下，航空材料需要保持结构完整性，因此强度和硬度是主要的功能指标。强度保证了材料在高温下的承载能力，而硬度则保证了材料的耐磨性和抗变形能力。

2.航空材料的热功能不包括热膨胀系数。（×）

解题思路：热膨胀系数是航空材料热功能的一个重要指标，它描述了材料在温度变化时体积膨胀或收缩的程度。航空材料的热膨胀系数对其在高温或低温环境下的尺寸稳定性和热应力分布有重要影响。

3.陶瓷材料在航空航天领域应用非常广泛。（√）

解题思路：陶瓷材料因其高熔点、高硬度、低密度等特性，在航空航天领域得到了广泛应用，如发动机部件、热障涂层等。

4.航空材料在低温环境下的主要功能指标是弹性模量。（×）

解题思路：在低温环境下，航空材料的主要功能指标通常是冲击韧性、断裂韧性等，这些指标反映了材料在低温下抵抗裂纹扩展的能力。弹性模量更多是描述材料在受力时的变形能力。

5.航空材料的高温抗氧化功能是指材料在高温下抗氧化的能力。（√）

解题思路：高温抗氧化功能是航空材料在高温环境下保持稳定性的关键，它反映了材料在高温下抵抗氧化作用的能力。

6.航空材料在低温环境下的主要功能指标是抗拉强度。（×）

解题思路：在低温环境下，航空材料的主要功能指标通常是低温冲击韧性，而不是抗拉强度。抗拉强度更多地反映了材料在室温下的承载能力。

7.航空材料在高温环境下的主要功能指标是热膨胀系数。（×）

解题思路：与第4题类似，热膨胀系数主要描述材料在温度变化时的体积变化，而不是高温环境下的主要功能指标。高温环境下的主要功能指标是抗氧化性、强度和硬度等。

8.航空材料在低温环境下的主要功能指标是熔点。（×）

解题思路：熔点是材料从固态转变为液态的温度，它不是航空材料在低温环境下的主要功能指标。在低温环境下，航空材料的主要功能指标是低温冲击韧性、断裂韧性等。四、填空题1.航空材料在高温环境下的主要功能指标是抗氧化性和热稳定性。

2.航空材料的热功能包括比热容、热导率、热膨胀系数和热阻。

3.下列哪些材料属于航空航天常用复合材料：碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、陶瓷基复合材料。

4.航空材料在低温环境下的主要功能指标包括韧性、硬度、弹性模量和断裂伸长率。

5.下列哪些材料属于航空航天常用金属材料：钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金。

6.下列哪些材料在航空航天领域应用最广泛：钛合金、铝合金、复合材料、钛合金。

7.航空材料的热功能包括熔点、沸点、热导率、热膨胀系数。

8.航空材料在高温环境下的主要功能指标包括抗蠕变性、抗热震性、抗疲劳性、高温强度。

答案及解题思路：

答案：

1.抗氧化性、热稳定性

2.比热容、热导率、热膨胀系数、热阻

3.碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、陶瓷基复合材料

4.韧性、硬度、弹性模量、断裂伸长率

5.钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金

6.钛合金、铝合金、复合材料、钛合金

7.熔点、沸点、热导率、热膨胀系数

8.抗蠕变性、抗热震性、抗疲劳性、高温强度

解题思路：

1.高温环境下，航空材料需要具有良好的抗氧化性和热稳定性，以抵抗高温下的氧化和热变形。

2.热功能是材料在高温或低温环境下表现出的特性，包括比热容、热导率、热膨胀系数和热阻等。

3.复合材料由于具有优异的综合功能，在航空航天领域得到了广泛应用，常见的有碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料和陶瓷基复合材料。

4.低温环境下，航空材料需要具备良好的韧性、硬度、弹性模量和断裂伸长率，以抵抗低温下的脆性断裂。

5.航空金属材料主要包括钛合金、铝合金、不锈钢和高温合金，这些材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特性。

6.在航空航天领域，钛合金、铝合金和复合材料因其优异的功能得到广泛应用。

7.热功能包括熔点、沸点、热导率和热膨胀系数，这些参数对航空材料的选用和设计具有重要意义。

8.高温环境下，航空材料需要具备抗蠕变性、抗热震性、抗疲劳性和高温强度，以保证其在高温环境下的安全性和可靠性。五、名词解释1.疲劳寿命

疲劳寿命是指材料在交变应力作用下，能够承受无限次载荷而不发生疲劳破坏的最大应力循环次数。

2.疲劳强度

疲劳强度是指材料在特定条件下，承受一定应力循环次数而不发生疲劳破坏的最大应力值。

3.疲劳应变

疲劳应变是指材料在循环载荷作用下，材料内部发生的微观形变。

4.疲劳损伤

疲劳损伤是指在循环载荷作用下，材料内部累积的微小裂纹和塑性变形等损伤。

5.航空材料

航空材料是指用于制造飞机结构、系统和组件的各种材料，要求具备高强度、轻量化和耐腐蚀性等特点。

6.复合材料

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法结合而成的具有特定功能的材料。

7.高温抗氧化功能

高温抗氧化功能是指材料在高温环境下抵抗氧化作用的能力。

8.低温韧性

低温韧性是指材料在低温环境下抵抗断裂的能力。

答案及解题思路

1.答案：

疲劳寿命：材料在交变应力作用下，能够承受无限次载荷而不发生疲劳破坏的最大应力循环次数。

解题思路：根据疲劳寿命的定义，结合材料在循环载荷作用下的破坏机理进行解释。

2.答案：

疲劳强度：材料在特定条件下，承受一定应力循环次数而不发生疲劳破坏的最大应力值。

解题思路：根据疲劳强度的定义，结合材料的应力应变关系进行分析。

3.答案：

疲劳应变：材料在循环载荷作用下，材料内部发生的微观形变。

解题思路：根据疲劳应变的定义，结合材料微观结构的变形过程进行阐述。

4.答案：

疲劳损伤：在循环载荷作用下，材料内部累积的微小裂纹和塑性变形等损伤。

解题思路：根据疲劳损伤的定义，结合材料的破坏过程进行解释。

5.答案：

航空材料：用于制造飞机结构、系统和组件的各种材料，要求具备高强度、轻量化和耐腐蚀性等特点。

解题思路：根据航空材料的定义，结合飞机的功能要求进行分析。

6.答案：

复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法结合而成的具有特定功能的材料。

解题思路：根据复合材料的定义，结合其组成和功能特点进行解释。

7.答案：

高温抗氧化功能：材料在高温环境下抵抗氧化作用的能力。

解题思路：根据高温抗氧化功能的定义，结合材料的氧化机理进行分析。

8.答案：

低温韧性：材料在低温环境下抵抗断裂的能力。

解题思路：根据低温韧性的定义，结合材料在低温下的力学行为进行分析。六、简答题1.简述航空航天材料在高温环境下的主要功能指标。

解答：

航空航天材料在高温环境下的主要功能指标包括：

高温强度：指材料在高温下保持其机械功能的能力。

抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。

热稳定性：材料在高温下保持尺寸和形状稳定性的能力。

热传导性：材料传递热量的能力。

热膨胀系数：材料在温度变化时体积变化的程度。

2.简述航空航天材料的热功能。

解答：

航空航天材料的热功能主要包括：

热导率：材料传递热量的能力。

比热容：单位质量材料升高单位温度所需的热量。

热膨胀系数：材料随温度变化而膨胀的系数。

热稳定性：材料在高温或温差环境中的稳定性。

3.简述航空航天材料的耐腐蚀功能。

解答：

航空航天材料的耐腐蚀功能包括：

耐大气腐蚀性：材料在空气中抵抗腐蚀的能力。

耐液体腐蚀性：材料在各种液体介质中的耐腐蚀能力。

耐盐雾腐蚀性：材料在含盐雾环境中的耐腐蚀功能。

耐疲劳腐蚀性：材料在交变应力下的耐腐蚀能力。

4.简述航空航天材料的耐磨损功能。

解答：

航空航天材料的耐磨损功能涉及：

磨损寿命：材料在规定条件下抵抗磨损的能力。

耐磨性：材料抵抗表面磨损的能力。

抗磨损能力：材料在摩擦环境中的稳定性和抗磨损能力。

5.简述航空航天材料的耐冲击功能。

解答：

航空航天材料的耐冲击功能包括：

冲击强度：材料抵抗冲击载荷的能力。

韧性：材料在受到冲击时吸收能量的能力。

断裂韧性：材料在断裂前抵抗裂纹扩展的能力。

答案及解题思路：

1.答案：

航空航天材料在高温环境下的主要功能指标包括高温强度、抗氧化性、热稳定性、热传导性和热膨胀系数。

解题思路：考虑材料在高温下的实际应用需求，总结出影响材料功能的关键指标。

2.答案：

航空航天材料的热功能包括热导率、比热容、热膨胀系数和热稳定性。

解题思路：分析材料在高温或温差环境中的物理行为，确定其热功能的关键因素。

3.答案：

航空航天材料的耐腐蚀功能包括耐大气腐蚀性、耐液体腐蚀性、耐盐雾腐蚀性和耐疲劳腐蚀性。

解题思路：考虑材料在航空环境中的暴露条件，分析其耐腐蚀功能的重要性。

4.答案：

航空航天材料的耐磨损功能包括磨损寿命、耐磨性和抗磨损能力。

解题思路：考虑材料在实际使用中可能遇到的磨损情况，评估其耐磨损功能。

5.答案：

航空航天材料的耐冲击功能包括冲击强度、韧性和断裂韧性。

解题思路：分析材料在可能遭受冲击的环境中保持结构完整性的能力。七、论述题1.航空材料在航空航天领域中的重要作用。

在航空航天领域，航空材料扮演着的角色。对航空材料在航空航天