青島工學(xué)院《航天器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)青島工學(xué)院《航天器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、航空材料在高溫、高壓、高速等惡劣環(huán)境下需要保持良好的性能。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片需要具備耐高溫、高強(qiáng)度、抗疲勞等特性。假設(shè)要研發(fā)一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料，以下哪種材料特性是最需要優(yōu)先考慮的？（）A.高溫強(qiáng)度B.抗腐蝕性能C.導(dǎo)熱性能D.密度2、飛行器的氣動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)于其飛行性能有著決定性的影響。通過(guò)優(yōu)化機(jī)翼形狀、機(jī)身外形等，可以減少阻力、提高升力。假設(shè)一款新型飛機(jī)在風(fēng)洞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)阻力過(guò)大。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是機(jī)翼的翼型選擇不合理，導(dǎo)致氣流分離過(guò)早。機(jī)身表面不夠光滑，存在凸起或凹陷，增加了摩擦阻力。飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)不符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，產(chǎn)生了額外的阻力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致阻力過(guò)大？（）A.飛機(jī)的涂裝顏色改變B.機(jī)翼的前緣粗糙度增加C.飛機(jī)的襟翼位置不當(dāng)D.機(jī)身的長(zhǎng)寬比不合理3、在飛行器的液壓系統(tǒng)中，液壓油的質(zhì)量和壓力對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是液壓油受到污染，導(dǎo)致液壓元件磨損和堵塞。液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)閥故障，無(wú)法維持穩(wěn)定的壓力。液壓管路存在泄漏，造成壓力損失。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)異常？（）A.飛機(jī)的飛行姿態(tài)頻繁變化B.液壓油的溫度過(guò)低C.液壓泵的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定D.飛機(jī)的起落架收起和放下次數(shù)過(guò)多4、飛機(jī)的燃油系統(tǒng)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和供應(yīng)燃油，以下關(guān)于飛機(jī)燃油系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛機(jī)燃油系統(tǒng)通常包括油箱、油泵、油管和燃油濾清器等部件B.為了保證燃油的供應(yīng)可靠性，飛機(jī)通常設(shè)置多個(gè)油箱，并采用交叉供油的方式C.飛機(jī)在飛行過(guò)程中，燃油的消耗會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)重心發(fā)生變化，需要通過(guò)燃油管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整D.飛機(jī)燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不需要考慮防火和防爆的要求，因?yàn)槿加捅旧聿灰兹紵捅?、飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)記錄器（黑匣子）對(duì)于事故調(diào)查和飛行安全分析具有重要作用。黑匣子能夠記錄飛機(jī)的各種飛行參數(shù)和駕駛艙語(yǔ)音。假設(shè)在一次事故后，黑匣子的數(shù)據(jù)部分丟失。以下哪個(gè)原因最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.黑匣子受到強(qiáng)烈撞擊B.黑匣子存儲(chǔ)介質(zhì)故障C.數(shù)據(jù)傳輸線路中斷D.黑匣子電池耗盡6、飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析是確保飛行安全的重要環(huán)節(jié)。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，機(jī)身承受著多種載荷，包括拉伸、壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)等。為了提高機(jī)身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以采用多種加強(qiáng)措施。以下哪種加強(qiáng)措施對(duì)于抵抗機(jī)身的扭轉(zhuǎn)載荷效果最為顯著？（）A.增加機(jī)身的壁厚B.安裝縱向加強(qiáng)筋C.安裝環(huán)形加強(qiáng)框D.采用新型高強(qiáng)度材料7、在航天器的熱控制中，保持合適的溫度對(duì)于航天器的正常運(yùn)行至關(guān)重要。以下關(guān)于航天器熱控制的描述，不正確的是：（）A.航天器在太空中會(huì)受到太陽(yáng)輻射、地球反射等多種熱環(huán)境的影響B(tài).熱控涂層、熱管、隔熱材料等是常用的熱控制手段C.航天器內(nèi)部的電子設(shè)備發(fā)熱對(duì)熱控制影響不大，可以忽略不計(jì)D.良好的熱控制設(shè)計(jì)能夠提高航天器的可靠性和使用壽命8、飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于其性能和安全性有著至關(guān)重要的影響。以下關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：（）A.飛行器結(jié)構(gòu)需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受飛行中的各種載荷B.采用先進(jìn)的材料和制造工藝可以減輕飛行器結(jié)構(gòu)的重量，提高性能C.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只考慮靜載荷，動(dòng)載荷的影響可以忽略不計(jì)D.結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合考慮空氣動(dòng)力學(xué)、重量、成本等多方面因素9、在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮各種載荷和應(yīng)力情況。機(jī)翼是飛機(jī)的主要承力部件之一，以下關(guān)于機(jī)翼結(jié)構(gòu)的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.機(jī)翼通常由翼梁、翼肋和蒙皮等組成，共同承受彎矩、扭矩和剪力等載荷B.現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼多采用整體式結(jié)構(gòu)，以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和減輕重量C.機(jī)翼內(nèi)部可以布置油箱，以增加飛機(jī)的燃油攜帶量D.機(jī)翼的形狀和尺寸只取決于飛機(jī)的飛行速度，與飛機(jī)的載重?zé)o關(guān)10、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)設(shè)計(jì)中，需要提高壓氣機(jī)的效率和穩(wěn)定性。假設(shè)正在優(yōu)化一款壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)。以下關(guān)于壓氣機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)和改進(jìn)措施的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.增加壓氣機(jī)的級(jí)數(shù)可以無(wú)限提高壓比，不需要考慮其他因素B.減小葉片的弦長(zhǎng)可以提高壓氣機(jī)效率，但會(huì)降低其穩(wěn)定性C.采用先進(jìn)的葉型設(shè)計(jì)可以同時(shí)提高壓氣機(jī)的效率和穩(wěn)定性D.壓氣機(jī)的進(jìn)口氣流速度對(duì)其性能沒(méi)有影響，不需要進(jìn)行控制11、在航天器的軌道設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素，如地球引力、大氣阻力等。對(duì)于近地軌道衛(wèi)星，以下關(guān)于其軌道特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.近地軌道衛(wèi)星的高度一般在2000公里以下，運(yùn)行周期較短B.由于大氣阻力的存在，近地軌道衛(wèi)星需要定期進(jìn)行軌道維持C.近地軌道衛(wèi)星的軌道可以是圓形，也可以是橢圓形D.近地軌道衛(wèi)星的軌道不受地球扁率的影響，其軌道形狀始終保持不變12、在航天器的電源系統(tǒng)中，太陽(yáng)能電池板是一種常見的供電方式。以下關(guān)于太陽(yáng)能電池板的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為航天器提供電力B.太陽(yáng)能電池板的效率取決于其材料和工藝，目前的效率已經(jīng)很高，接近理論極限C.在陰影區(qū)域或光照不足的情況下，航天器需要依靠蓄電池來(lái)維持供電D.太陽(yáng)能電池板的輸出功率會(huì)隨著航天器與太陽(yáng)的距離和角度的變化而變化13、在衛(wèi)星的姿態(tài)控制中，需要使用各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài)。假設(shè)一顆通信衛(wèi)星由于受到外界干擾，姿態(tài)發(fā)生了偏差。為了快速準(zhǔn)確地將衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整回正常狀態(tài)，以下哪種執(zhí)行機(jī)構(gòu)最適合使用？（）A.動(dòng)量輪B.反作用輪C.磁力矩器D.推進(jìn)器14、航空航天材料的疲勞性能對(duì)于飛行器的使用壽命和安全性有著重要影響。疲勞是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的破壞現(xiàn)象。為了提高材料的疲勞性能，可以采用：（）A.優(yōu)化材料的化學(xué)成分B.進(jìn)行表面處理C.改進(jìn)加工工藝D.以上方法綜合使用15、航空航天材料的性能要求十分嚴(yán)格。以下關(guān)于航空航天材料的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.航空航天材料需要具備高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫等性能B.復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因其具有優(yōu)異的性能C.金屬材料在航空航天中的地位逐漸下降，被復(fù)合材料完全取代D.材料的選擇需要綜合考慮性能、成本、可加工性等因素16、飛機(jī)的起落架系統(tǒng)是保證飛機(jī)安全起降的關(guān)鍵部件。以下關(guān)于起落架的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.起落架在著陸時(shí)承受巨大的沖擊載荷，需要具備足夠的強(qiáng)度和減震能力B.現(xiàn)代飛機(jī)的起落架通常可以收放，以減小飛行阻力C.起落架的剎車系統(tǒng)用于在著陸時(shí)減速，其性能對(duì)飛機(jī)的著陸安全至關(guān)重要D.起落架的設(shè)計(jì)只需要考慮飛機(jī)的重量和著陸速度，不需要考慮跑道條件17、在航空航天工程中，空氣動(dòng)力學(xué)是研究飛行器與空氣相互作用的學(xué)科。對(duì)于高速飛行器，激波的產(chǎn)生會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生顯著影響。假設(shè)一架超音速飛機(jī)在飛行中遇到了激波阻力增大的問(wèn)題。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致激波強(qiáng)度增加。飛行速度超過(guò)了設(shè)計(jì)的最大超音速速度。大氣條件的變化，如溫度和濕度的改變，影響了激波的形成。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致激波阻力增大？（）A.飛機(jī)的表面粗糙度增加B.飛機(jī)的機(jī)翼后掠角減小C.飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力減小D.飛機(jī)的飛行高度降低18、飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，包括強(qiáng)度、剛度、重量和氣動(dòng)外形等。復(fù)合材料在現(xiàn)代飛行器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)。以下關(guān)于復(fù)合材料在飛行器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.復(fù)合材料可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定制，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀和優(yōu)化的力學(xué)性能B.復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度和比剛度，能夠減輕飛行器的結(jié)構(gòu)重量C.復(fù)合材料的耐腐蝕性和抗疲勞性能通常優(yōu)于傳統(tǒng)金屬材料D.復(fù)合材料的成本較低，易于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，因此在飛行器結(jié)構(gòu)中可以完全取代金屬材料19、飛行器的飛行環(huán)境極其復(fù)雜，包括大氣層內(nèi)和太空環(huán)境。以下關(guān)于大氣層的分層和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.大氣層通常分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和外層，各層的溫度、壓力和氣體成分等有所不同B.對(duì)流層是大氣活動(dòng)最劇烈的區(qū)域，天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在這一層C.平流層中氣流平穩(wěn)，適合飛機(jī)的巡航飛行，并且臭氧層位于這一層D.大氣層的分層是固定不變的，不會(huì)隨著季節(jié)和地理位置的變化而改變20、航天器的熱控制是保證其內(nèi)部設(shè)備正常工作的關(guān)鍵。假設(shè)一顆運(yùn)行在地球陰影區(qū)的衛(wèi)星，其表面溫度會(huì)急劇下降。為了保持衛(wèi)星內(nèi)部的溫度穩(wěn)定，以下哪種熱控制措施最適合？（）A.采用多層隔熱材料B.安裝電加熱裝置C.增加散熱片面積D.涂覆高反射率涂層二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入探討航天器的熱控制技術(shù)，包括被動(dòng)熱控制（如隔熱材料、散熱片）和主動(dòng)熱控制（如加熱器、制冷器、流體循環(huán)系統(tǒng)）的原理和應(yīng)用。分析在不同軌道環(huán)境和任務(wù)需求下，如何選擇和優(yōu)化熱控制方案。2、（本題5分）論述高超音速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)，包括氣動(dòng)加熱、材料性能、推進(jìn)系統(tǒng)和控制技術(shù)等。分析高超音速飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)應(yīng)用前景。3、（本題5分）深入探討飛行器的顫振分析與抑制技術(shù)，解釋顫振現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理、分析方法和抑制措施，分析顫振對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)完整性和飛行安全的影響。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家航空公司的客機(jī)在巡航階段，遭遇晴空顛簸，部分乘客受傷。請(qǐng)分析晴空顛簸產(chǎn)生的原因，如大氣對(duì)流、急流波動(dòng)或風(fēng)切變，評(píng)價(jià)機(jī)組的顛簸預(yù)警和處置措施，以及對(duì)乘客安全保障的不足之處，并提出加強(qiáng)晴空顛簸監(jiān)測(cè)和應(yīng)對(duì)的方法。2、（本題5分）一家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)在進(jìn)行新品研發(fā)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在試車過(guò)程中多次出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。分析喘振產(chǎn)生的原因，可能是進(jìn)氣道設(shè)計(jì)不合理、壓氣機(jī)工作失穩(wěn)或燃燒不充分等，并研究如何通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)整控制策略來(lái)消除喘振。3、（本題5分）某型導(dǎo)彈在試射過(guò)程中，制導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差，未能準(zhǔn)確命中目標(biāo)。相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)這一問(wèn)題展開調(diào)查。探討制導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差的可能原因，對(duì)導(dǎo)彈性能的影響，以及如何改進(jìn)制導(dǎo)系統(tǒng)以提高導(dǎo)彈的命中精度。4、（本題5分）一顆通信衛(wèi)星在軌道運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)了信號(hào)傳輸質(zhì)量下降的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)地面監(jiān)測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)可能是衛(wèi)星的天線指向偏差、電子設(shè)備老化或者能源供應(yīng)不足等原因。請(qǐng)深入探討這些可能的原因，提出相應(yīng)的檢測(cè)和修復(fù)方案，并思考如何避免類似問(wèn)題在未來(lái)的衛(wèi)星中出現(xiàn)。5、（本題5分）一顆導(dǎo)航衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中，其原子鐘出現(xiàn)了頻率漂移，影響了導(dǎo)航精度。請(qǐng)?zhí)接懺隅婎l率漂移的原因，如環(huán)境因素、器件老化、電磁干擾等，并提出保證原子鐘穩(wěn)定工作的措施和衛(wèi)星導(dǎo)