2025年大学复合材料与工程（复合材料技巧）试题及答案

2025年大学复合材料与工程（复合材料技巧）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：本卷共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.复合材料中增强体的主要作用是A.提高基体的强度B.提高复合材料的整体性能C.降低复合材料的成本D.改善复合材料的加工性能2.以下哪种材料不属于复合材料A.玻璃钢B.碳纤维增强塑料C.铝合金D.钢筋混凝土3.复合材料界面的作用不包括A.传递载荷B.决定复合材料的性能C.保护增强体D.降低复合材料的密度4.制备复合材料时，采用以下哪种方法可以使增强体均匀分布A.机械搅拌B.溶液混合C.熔融共混D.以上方法均可5.对于纤维增强复合材料，纤维的强度对复合材料性能影响较大，当纤维强度分布符合哪种分布时，复合材料强度计算较为复杂A.正态分布B.威布尔分布C.均匀分布D.对数正态分布6.以下哪种复合材料成型工艺适合制造大型结构件A.手糊成型B.模压成型C.缠绕成型D.拉挤成型7.复合材料的疲劳性能与以下因素无关的是A.增强体含量B.界面结合强度C.基体材料硬度D.成型工艺8.为提高复合材料的耐腐蚀性，可采取的措施不包括A.选择耐腐蚀的基体材料B.对增强体进行表面处理C.增加复合材料的孔隙率D.优化复合材料界面9.以下关于复合材料热膨胀性能的说法正确的是A.主要取决于基体材料的热膨胀系数B.增强体对热膨胀性能影响不大C.复合材料热膨胀系数一般介于基体和增强体之间D.热膨胀性能与复合材料的使用温度无关10.对于颗粒增强复合材料，颗粒的粒径对复合材料性能影响显著，一般来说，粒径增大，复合材料的A.强度提高B.韧性提高C.硬度降低D.耐磨性降低第II卷（非选择题，共70分）二．填空题（共20分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将答案填写在相应的横线上。1.复合材料按基体类型可分为______、______、______等。2.复合材料界面结合类型主要有______、______、______。3.纤维增强复合材料的增强机理主要包括______、______、______。4.复合材料成型工艺中的预浸料制备方法有______、______、______。5.影响复合材料性能的因素主要包括______、______、______、______。三．简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。1.简述复合材料的优点。2.说明纤维增强复合材料中纤维的排列方式及其对性能的影响。3.分析复合材料界面结合强度对复合材料性能的影响。4.列举几种常见的复合材料成型工艺，并简述其特点。四．材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某复合材料由碳纤维增强环氧树脂基体组成。在实际使用过程中，发现该复合材料的强度低于预期。经过分析，发现碳纤维表面存在一定程度的氧化，且复合材料界面结合强度较低。问题1：碳纤维表面氧化对复合材料性能有何影响？（5分）问题2：复合材料界面结合强度低可能导致哪些问题？（5分）问题3：针对该复合材料存在的问题，提出改进措施。（5分）五．论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题。阐述复合材料在航空航天领域的应用及发展趋势。答案：第I卷：1.B2.C3.D4.D5.B6.A7.C8.C9.C10.C第II卷：二、1.聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料2.机械结合、物理结合、化学结合3.增强纤维承受载荷、基体传递和分散载荷、界面阻止裂纹扩展4.溶液浸渍法、热熔法、粉末混合法5.增强体性能、基体性能、界面性能、成型工艺三、1.比强度和比模量高；可设计性强；良好的化学稳定性；良好的高温性能等。2.纤维排列方式有随机排列、单向排列、正交排列等。随机排列各向同性，强度较低；单向排列沿纤维方向强度高，垂直方向低；正交排列综合性能较好。3.界面结合强度适中时，复合材料性能最佳。过强易产生裂纹，过弱载荷传递不畅，均影响复合材料强度、韧性等性能。4.手糊成型：工艺简单，成本低，适合复杂形状，但质量稳定性差。模压成型：生产效率高，质量好，适合批量生产简单形状件。缠绕成型：适合制造圆形等回转体，强度高。拉挤成型：生产连续型材，效率高，强度高。四、1.碳纤维表面氧化会降低纤维自身强度，影响其增强效果，并使纤维与基体界面结合变差，导致复合材料强度降低。2.界面结合强度低会使载荷传递不畅，复合材料易出现分层、脱粘等现象，降低强度和韧性，影响使用寿命。3.对碳纤维进行表面处理去除氧化层；采用合适工艺提高界面结合强度，如表面改性、优化成型工艺参数等。五、在航空航天领域，复合材料用于制造飞机机翼、机身、发动机部件等。如波音78Dreamliner大量使用