2025年高职复合材料工程技术（复合材料成型工艺）试题及答案.doc

2025年高职复合材料工程技术（复合材料成型工艺）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. 复合材料成型工艺中，以下哪种工艺常用于制造航空航天领域的大型结构件？
A. 手糊成型
B. 模压成型
C. 纤维缠绕成型
D. 拉挤成型

2. 复合材料固化过程中，固化温度对材料性能影响较大，一般来说，温度升高会导致：
A. 固化速度加快，材料强度降低
B. 固化速度加快，材料强度提高
C. 固化速度减慢，材料强度降低
D. 固化速度减慢，材料强度提高

3. 手糊成型工艺中，铺层操作时，纤维织物的铺设方向主要影响复合材料的：
A. 外观质量
B. 密度
C. 力学性能
D. 耐腐蚀性

4. 模压成型时，模具的温度控制至关重要，合适的模具温度能保证：
A. 制品尺寸精度
B. 复合材料的流动性
C. 固化质量和制品性能
D. 以上都是

5. 纤维缠绕成型工艺中，纤维缠绕张力的大小会影响：
A. 制品的形状精度
B. 纤维在制品中的分布均匀性
C. 复合材料的孔隙率
D. 以上都对

6. 拉挤成型工艺适合制造的复合材料制品形状通常是：
A. 圆形截面型材
B. 复杂曲面结构件
C. 平板状制品
D. 根据模具而定

7. 复合材料成型过程中，树脂基体的作用不包括：
A. 粘结纤维
B. 传递载荷
C. 决定制品颜色
D. 保护纤维并赋予制品一定的物理化学性能

8. 对于热固性树脂基复合材料，固化反应是：
A. 可逆反应
B. 不可逆反应
C. 部分可逆反应
D. 视情况而定

9. 以下哪种添加剂可用于改善复合材料的流动性？
A. 固化剂
B. 稀释剂
C. 增强剂
D. 偶联剂

10. 在复合材料成型工艺中，预浸料的制备目的是：
A. 使纤维更好地分散
B. 提高树脂含量准确控制
C. 便于后续成型操作并保证制品性能
D. 以上都是

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10个空，每空2分。请将答案填写在题中的横线上。

1. 复合材料是由______、______和______等组成的多相材料。

2. 手糊成型工艺的主要优点是______、______。

3. 模压成型工艺按模具结构可分为______模压和______模压。

4. 纤维缠绕成型工艺中，纤维缠绕方式主要有______缠绕、______缠绕和______缠绕。

5. 拉挤成型工艺的工艺流程包括______、______、______、______和______。

三、简答题（共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言简洁。

1. 简述复合材料成型工艺选择时需要考虑的因素。（10分）

2. 说明热固性树脂基复合材料固化过程中发生的主要变化。（10分）

四、案例分析题（共15分）
答题要求：阅读以下案例，回答问题。

某复合材料制造企业接到一批航空发动机叶片的订单，要求采用先进的成型工艺确保叶片的高性能。企业考虑采用纤维缠绕成型工艺，但在实施过程中遇到了一些问题。

案例材料：在纤维缠绕过程中，发现缠绕张力不稳定，导致叶片局部纤维分布不均匀，影响了叶片的强度和性能。同时，固化后的叶片出现了一些微小的气孔，影响了其致密性。

问题：
1. 分析缠绕张力不稳定的可能原因及解决措施。（7分）

2. 针对固化后叶片出现气孔的问题，提出合理的解决办法。（8分）

五、论述题（共15分）
答题要求：结合所学知识，论述复合材料成型工艺对复合材料性能的影响。

答案：
第I卷
1. C
2. B
3. C
4. D
5. D
6. A
7. C
8. B
9. B
10. D

第II卷
二、填空题
1. 基体、增强体、界面
2. 设备简单、成型工艺灵活
3. 敞开式、闭合式
4. 环向、纵向、螺旋
5. 纤维排布、树脂浸渍、固化成型、后处理、切割

三、简答题
1. 复合材料成型工艺选择时需要考虑的因素有：制品的形状和尺寸；复合材料的性能要求；生产批量；成本；设备和技术条件等。
2. 热固性树脂基复合材料固化过程中，树脂分子由线性结构转变为网状结构，发生交联反应。随着固化反应进行，树脂的流动性逐渐降低直至消失，材料的硬度、强度等性能不断提高，同时密度、收缩率等也会发生变化。

四、案例分析题
1. 缠绕张力不稳定的可能原因：张力控制系统故障；纤维供应不均匀；缠绕设备机械部件问题等。解决措施：检查和维修张力控制系统；确保纤维供应稳定均匀；对缠绕设备进行全面检查和调试。
2. 针对固化后叶片出现气孔的问题解决办法：优化树脂配方，降低树脂体系的挥发性成分；在固化前对预浸料进行适当的脱泡处理；控制固化工艺参数，如升温速度、固化压力等，确保气体充分排出。

五、论述题
复合材料成型工艺对复合材料性能有着至关重要的影响。不同的成型工艺会影响纤维的排列方式和分布均匀性，进而影响复合材料的力学性能。例如，纤维缠绕成型能使纤维沿特定方向有序排列，提高制品在该方向的强度。成型工艺中的温度、压力等参数控制会影响树脂与纤维的粘结效果以及固化质量，从而影响复合材料的综合性能。合适的成型工艺可以减少复合材料内部的缺陷，如气孔、分层等，提高其致密性和性能稳定性。总之，选择合适的成型工艺并严格控制工艺过程是获得高性能复合材料制品的关键。