航空航天材料性能要求习题集

航空航天材料功能要求习题集姓名_________________________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、选择题1.航空航天材料的基本功能指标包括：

A.强度、韧性、硬度、疲劳强度

B.导电性、导热性、磁性、塑性

C.密度、比热容、热膨胀系数、耐腐蚀性

D.模量、泊松比、弹性模量、屈服强度

2.航空航天材料的耐高温功能通常用以下哪个指标来衡量：

A.抗拉强度

B.耐压强度

C.热稳定性

D.抗冲击性

3.下列哪种材料属于复合材料：

A.钢

B.铝合金

C.碳纤维增强塑料

D.钛合金

4.航空航天材料在低温下的功能要求不包括：

A.抗冲击性

B.抗拉伸性

C.热稳定性

D.耐腐蚀性

5.航空航天材料在高温下的功能要求不包括：

A.抗弯强度

B.抗蠕变性

C.耐磨损性

D.耐疲劳性

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：航空航天材料的基本功能指标主要包括材料的力学功能（如强度、韧性、硬度、疲劳强度），因为这些功能直接影响材料在飞行器中的承载能力和抗疲劳功能。

2.答案：C

解题思路：耐高温功能指的是材料在高温环境下保持稳定的能力，热稳定性正是衡量这一功能的指标。抗拉强度、耐压强度和抗冲击性虽然与高温有关，但它们并不是直接衡量耐高温功能的指标。

3.答案：C

解题思路：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成，它们在物理上互不渗透，但在力学上形成一个整体。碳纤维增强塑料正符合这一定义，是一种典型的复合材料。

4.答案：C

解题思路：在低温环境下，材料主要需要具备良好的抗冲击性和抗拉伸性以防止断裂，热稳定性与低温下的材料功能要求关系不大。

5.答案：D

解题思路：在高温环境下，材料主要需要具备抗弯强度、抗蠕变性和耐磨损性以抵抗变形和磨损。耐疲劳性虽然重要，但并不是高温下的特定功能要求，而是所有材料都应具备的一般性要求。二、填空题1.航空航天材料的主要功能指标包括：强度、硬度、韧性、疲劳强度等。

2.航空航天材料在高温下需要具备抗氧化性、抗蠕变性、耐热冲击性等功能。

3.航空航天材料在低温下需要具备低温韧性、抗冲击性、良好的机械功能等功能。

4.常见的航空航天材料包括：铝合金、钛合金、复合材料、高温合金等。

5.航空航天材料的耐腐蚀功能是指材料在腐蚀性介质、高温高压、盐雾等环境下抵抗腐蚀的能力。

答案及解题思路：

答案：

1.硬度、韧性

2.抗氧化性、抗蠕变性、耐热冲击性

3.低温韧性、抗冲击性、良好的机械功能

4.复合材料、高温合金

5.腐蚀性介质、高温高压、盐雾

解题思路：

1.航空航天材料在满足结构强度的同时还需要具备一定的硬度和韧性，以保证在高应力条件下材料的完整性。

2.高温环境对材料功能提出了更高要求，抗氧化性可以防止材料在高温下发生氧化反应，抗蠕变性则指材料在高温下抵抗形状改变的能力，耐热冲击性指材料抵抗温度突变的能力。

3.低温环境下，材料需要保持良好的机械功能，低温韧性是指材料在低温下抵抗断裂的能力，抗冲击性指材料在受到冲击时保持完整性的能力。

4.复合材料和高温合金是航空航天领域常用的材料，复合材料具有优异的比强度和比刚度，而高温合金则能在高温下保持其机械功能。

5.耐腐蚀功能是航空航天材料在恶劣环境下保持结构完整性的关键，腐蚀性介质、高温高压和盐雾环境都会对材料造成腐蚀，因此材料的耐腐蚀功能。三、判断题1.航空航天材料的强度越高，其耐腐蚀功能越好。（）

解答：×

解题思路：航空航天材料的强度和耐腐蚀功能之间没有必然的正相关关系。材料的强度高并不意味着其耐腐蚀功能也好，因为耐腐蚀功能还受到材料成分、结构、加工工艺等因素的影响。例如某些高强度合金可能在特定环境下表现出较差的耐腐蚀功能。

2.航空航天材料的密度越小，其强度越高。（）

解答：×

解题思路：在航空航天领域，材料密度与强度之间并不总是成正比关系。密度较小的材料不一定具有较高的强度，因为材料的强度还取决于其微观结构和宏观功能。轻质高强度的复合材料就是一个典型的例子，它们在保持低密度的同时具有很高的强度。

3.航空航天材料的热稳定性越好，其在高温下的使用寿命越长。（）

解答：√

解题思路：热稳定性好的材料在高温环境下能够保持其物理和化学功能的稳定，因此，其使用寿命相对较长。在航空航天应用中，材料需要承受极端的温度条件，良好的热稳定性是保证设备可靠性的关键。

4.航空航天材料的抗冲击功能越好，其在撞击时承受的力越大。（）

解答：√

解题思路：抗冲击功能好的材料能够在遭受撞击时吸收更多的能量，从而降低传递到结构其他部分的力。这意味着材料在撞击时能够承受更大的力而不损坏，因此，材料的抗冲击功能与其在撞击时承受的力成正比。

5.航空航天材料的耐磨损功能越好，其使用寿命越长。（）

解答：√

解题思路：耐磨损功能好的材料在重复使用或暴露在磨损环境中时能够保持其表面完整性和机械功能。因此，这种材料的使用寿命会更长，这在航空航天领域尤为重要，因为磨损可能导致设备的失效和。四、简答题1.简述航空航天材料在高温下的主要功能要求。

答案：航空航天材料在高温下的主要功能要求包括：

高温强度和蠕变抗力：保证材料在高温环境下的结构完整性。

耐热性：材料应具有低的热导率和高的热膨胀系数，以适应温度变化。

耐氧化性：防止高温环境下材料表面氧化，延长使用寿命。

耐熔融金属侵蚀：在高温焊接或切割过程中，材料应具有良好的抗熔融金属侵蚀能力。

抗热震性：材料应具有良好的抗热冲击功能，以抵抗快速温度变化引起的损害。

2.简述航空航天材料在低温下的主要功能要求。

答案：航空航天材料在低温下的主要功能要求包括：

耐低温性：材料在低温环境下应保持其力学功能和尺寸稳定性。

耐冲击性：在低温下，材料应具有较高的冲击韧性，防止因冲击而损坏。

低温断裂韧性：材料应具有高断裂韧性，以防止在低温环境下的裂纹扩展。

3.简述航空航天材料在耐腐蚀功能方面的要求。

答案：航空航天材料在耐腐蚀功能方面的要求包括：

耐腐蚀性：材料应具有抗大气、海水、燃料等介质腐蚀的能力。

抗菌性：在特定环境下，材料应具有一定的抗菌能力。

抗疲劳腐蚀：材料应具有高的疲劳寿命，在疲劳环境下不易产生腐蚀。

4.简述航空航天材料在疲劳功能方面的要求。

答案：航空航天材料在疲劳功能方面的要求包括：

疲劳极限：材料在疲劳环境下的寿命应满足使用要求。

疲劳韧性：材料应具有足够的韧性，防止疲劳裂纹的产生和扩展。

疲劳抗力：材料在循环载荷作用下的抗疲劳破坏能力。

5.简述航空航天材料在抗冲击功能方面的要求。

答案：航空航天材料在抗冲击功能方面的要求包括：

高韧性：材料在冲击载荷作用下，应具有高韧性，以防止脆性断裂。

疲劳抗力：材料应具有足够的抗疲劳功能，以适应疲劳环境。

防弹能力：材料在承受高速弹丸或碎片撞击时，应具有一定的防弹功能。

答案及解题思路：

（以第1题为例）

答案：航空航天材料在高温下的主要功能要求包括：

高温强度和蠕变抗力

耐热性

耐氧化性

耐熔融金属侵蚀

抗热震性

解题思路：首先了解航空航天材料在高温环境下的使用需求，结合材料的基本性质，分析其在高温下的主要功能要求，然后结合实际应用案例，说明各项功能要求的必要性和重要性。五、论述题1.论述航空航天材料在强度、韧性、硬度、疲劳强度等方面的功能要求及其相互关系。

解题思路：

简要介绍航空航天材料的基本功能要求。

分别阐述强度、韧性、硬度和疲劳强度的定义和特点。

分析这些功能在航空航天材料中的应用及其重要性。

讨论这些功能之间的相互关系，例如提高材料的韧性可能会影响其强度。

答案：

航空航天材料在强度、韧性、硬度、疲劳强度等方面的功能要求是的。强度决定了材料承受载荷的能力，韧性反映了材料在受到冲击时的变形能力，硬度是材料抵抗压痕的能力，而疲劳强度则是指材料在反复载荷作用下的耐久性。

这些功能之间存在相互关系。例如高强度材料可能牺牲了韧性，导致其在受到冲击时容易断裂。相反，高韧性的材料可能在硬度上有所牺牲。硬度与疲劳强度也有关联，通常硬度高的材料其疲劳强度也较高。在航空航天材料的研发中，需要根据具体应用场景和功能需求，合理平衡这些功能之间的关系。

2.论述航空航天材料在高温、低温、耐腐蚀、耐疲劳等方面的功能要求及其相互关系。

解题思路：

介绍航空航天材料在不同环境下的功能要求。

分别阐述高温、低温、耐腐蚀和耐疲劳功能的定义和特点。

分析这些功能在航空航天材料中的应用及其重要性。

讨论这些功能之间的相互关系。

答案：

航空航天材料在高温、低温、耐腐蚀、耐疲劳等方面的功能要求体现了材料在极端环境下的适应能力。高温功能要求材料在高温下保持稳定的结构强度，低温功能则要求材料在低温下具有良好的韧性，耐腐蚀功能保证了材料在恶劣环境中的使用寿命，而耐疲劳功能则是保证材料在长期重复载荷下不发生疲劳损伤。

这些功能之间相互关联。例如高温环境下的材料往往需要良好的耐腐蚀功能，而低温环境下的材料则需要优异的韧性。在航空航天材料的研发中，这些功能需要综合考虑，以保证材料在复杂环境下的综合功能。

3.论述航空航天材料在抗冲击功能方面的要求及其在实际应用中的重要性。

解题思路：

阐述抗冲击功能的定义和特点。

分析抗冲击功能在航空航天材料中的应用场景。

讨论抗冲击功能在实际应用中的重要性。

结合实际案例说明抗冲击功能的重要性。

答案：

航空航天材料在抗冲击功能方面的要求非常高。抗冲击功能是指材料在受到快速冲击或撞击时抵抗断裂或破坏的能力。在航空航天领域，如飞机和卫星等，抗冲击功能尤为重要，因为它们可能会遇到突发的外力冲击。

抗冲击功能的重要性体现在多个方面。例如在飞行过程中，飞机可能会遭遇鸟击或其他物体撞击，抗冲击功能能够保证飞行器的结构完整性。抗冲击功能还与飞行安全直接相关，因为良好的抗冲击功能可以减少飞行器在碰撞中的损坏。

4.论述航空航天材料在复合材料方面的研究现状及发展趋势。

解题思路：

介绍复合材料在航空航天领域的应用。

分析当前复合材料的研究现状。

探讨复合材料未来的发展趋势。

结合具体案例说明复合材料的研究和应用。

答案：

复合材料在航空航天领域得到了广泛应用，如碳纤维增强塑料（CFRP）和玻璃纤维增强塑料（GFRP）等。当前，复合材料的研究主要集中在提高材料的强度、刚度和耐久性，同时降低重量和成本。

未来，复合材料的研究发展趋势包括：开发新型复合材料，如纳米复合材料和生物基复合材料；优化复合材料的设计和制造工艺，以提高其功能和降低成本；摸索复合材料在航空航天新型结构中的应用。

5.论述航空航天材料在新型材料