2025年大学大二（增材制造工程）增材制造产品研发设计综合测试题及答案

2025年大学大二（增材制造工程）增材制造产品研发设计综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.增材制造技术中，以下哪种工艺对材料的流动性要求较高？A.熔融沉积成型B.选择性激光烧结C.光固化成型D.电子束熔融2.增材制造产品设计时，考虑支撑结构的主要目的是A.提高产品强度B.便于产品拆卸C.防止打印过程中零件变形D.增加产品美观度3.对于复杂形状的增材制造产品，优化其内部结构主要是为了A.减少材料使用量B.提高打印速度C.增强产品散热性能D.改善产品表面质量4.在增材制造过程中，影响成型精度的关键因素不包括A.材料收缩率B.打印喷头直径C.切片层厚D.环境温度5.以下哪种材料不太适合用于增材制造？A.金属粉末B.热塑性塑料颗粒C.陶瓷浆料D.普通砂石6.增材制造产品设计时，如何提高产品的表面光洁度？A.增大切片层厚B.选择合适的支撑结构C.降低打印速度D.增加填充密度7.增材制造技术相比传统制造技术，在制造复杂结构产品时的优势在于A.加工精度更高B.材料利用率更高C.生产周期更短D.设备成本更低8.对于增材制造产品的力学性能测试，拉伸试验主要用于测试A.材料的硬度B.材料的韧性C.材料的强度和延展性D.材料的疲劳寿命9.在增材制造工艺规划中，确定打印方向主要考虑的因素是A.产品外观B.支撑结构的设置C.打印设备的型号D.材料的特性10.增材制造产品设计时，如何考虑产品的可装配性？A.增加产品的复杂度B.预留合适的装配间隙C.采用特殊的表面处理D.选择高强度材料第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述增材制造中熔融沉积成型（FDM）的工作原理。12.（15分）在增材制造产品研发设计中，如何进行材料的选择？请详细说明。13.（15分）举例说明增材制造技术在航空航天领域的应用，并阐述其优势。14.（15分）材料：某企业计划采用增材制造技术生产一批定制化的机械零件。这些零件形状复杂，对精度要求较高。问题：请为该企业制定一份增材制造工艺方案，包括工艺选择、参数设置以及质量控制措施。15.（15分）材料：随着增材制造技术的不断发展，其在医疗领域的应用越来越广泛。例如，通过增材制造可以定制个性化的医疗器械。问题：请分析增材制造在医疗领域应用的优势和面临的挑战，并提出相应的对策。答案：1.A2.C3.A4.B5.D6.C7.C8.C9.B10.B11.熔融沉积成型（FDM）的工作原理是：将丝状的热熔性材料加热融化后，通过一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头可沿X轴和Y轴移动，而工作台则沿Z轴方向移动。根据产品的三维模型切片数据，控制喷头在X、Y平面内的运动轨迹，将熔融的材料逐层堆积固化，最终形成三维实体模型。12.在增材制造产品研发设计中选择材料，首先要考虑产品的使用要求，如机械性能、耐腐蚀性等。根据产品的功能需求确定材料类型，如金属材料用于承受较大载荷的部件，塑料用于一些对重量和成本要求较高的场合。其次要考虑材料与增材制造工艺的适配性，不同工艺对材料的流动性、热性能等有不同要求。还要关注材料的成本、供应稳定性等因素。13.增材制造技术在航空航天领域可用于制造复杂的发动机叶片、航空结构件等。优势在于能够制造传统工艺难以加工的复杂形状，提高零件的设计自由度；减少材料浪费，降低生产成本；快速响应设计变更，缩短研发周期。例如，通过增材制造可以优化发动机叶片的内部结构，提高其性能。14.工艺选择：可采用选择性激光烧结工艺。参数设置：激光功率根据材料特性调整，扫描速度适中以保证烧结质量，铺粉厚度根据零件尺寸确定。质量控制措施：打印前对材料进行预处理，打印过程中实时监测温度、激光能量等参数，打印后进行热处理消除内应力，通过三坐标测量仪检测尺寸精度，对表面质量进行打磨、抛光等处理。15.优势：能定制个性化医疗器械，满足患者独特需求；可快速制造复杂的医疗模型，辅助手术规划；