Verbundwerkstoffe im Maschinenbau: Eigenschaften und Anwendungen

Question 1

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Faserverstärkte Kunststoffe (FVK)?

Accepted Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Geringere Festigkeit als Metalle

Answer

Leichte Verarbeitbarkeit

Question 2

Was ist die grundlegende Definition eines Verbundwerkstoffs?

Accepted Answer

Ein Material aus zwei oder mehr Bestandteilen, die sich gegenseitig verstärken.

Answer

Ein Material aus nur einem Bestandteil.

Answer

Ein Material nur aus Fasern.

Question 3

Welche Eigenschaft ist ein charakteristisches Merkmal von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit und geringes Gewicht im Vergleich zu traditionellen Materialien

Answer

Leichte Bearbeitbarkeit

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Geringe Wärmeausdehnung

Question 4

Welche Art von Matrix wird in faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen (FVK) verwendet, die häufig für strukturelle Anwendungen eingesetzt werden?

Accepted Answer

Polymere

Answer

Metalle

Answer

Keramik

Answer

Verbundwerkstoffe

Question 5

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von Verbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Materialien wie Metallen oder Kunststoffen?

Accepted Answer

Verbesserte Festigkeit und Gewichtseinsparung

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Elektrische Isolation

Answer

Geringe Wärmeleitfähigkeit

Question 6

Welche der folgenden Fertigungstechniken wird häufig zur Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet und ist durch manuelle Verarbeitung gekennzeichnet?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Spritzguss

Answer

Schweißen

Answer

Zerspanen

Question 7

Welche Art von Verbundwerkstoff besteht aus einer Keramikmatrix und Metallfasern und bietet eine hohe Temperaturbeständigkeit?

Accepted Answer

CMC

Answer

MMC

Answer

PMC

Answer

FMC

Question 8

Was ist der Hauptunterschied zwischen orthotropen und isotropen Verbundwerkstoffen im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften?

Accepted Answer

Richtungsunterschiedliche Eigenschaften

Answer

Gleiche Eigenschaften in alle Richtungen

Answer

Deformationsverhalten

Answer

Wärmeausdehnungsverhalten

Question 9

Welche ökologischen Aspekte sind bei der Herstellung und Entsorgung von Verbundwerkstoffen zu beachten?

Accepted Answer

Energie- und Ressourcenverbrauch sowie Schadstoffausstoß

Answer

Nur die Entsorgung von Verbundwerkstoffen ist ökologisch relevant

Answer

Verbundwerkstoffe sind immer umweltfreundlicher als herkömmliche Materialien

Answer

Ökologische Überlegungen spielen bei der Herstellung und Entsorgung von Verbundwerkstoffen keine Rolle

Question 10

Welche Rolle spielen keramische Matrix-Verbundwerkstoffe (CMC) in der Luft- und Raumfahrtindustrie? Nennen Sie auch ein konkretes Anwendungsbeispiel.

Accepted Answer

CMCs werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Temperaturbeständigkeit in Triebwerken und Raketen eingesetzt.

Answer

CMCs werden vor allem im Schiffbau eingesetzt, da sie gegenüber Salzwasser korrosionsbeständig sind.

Answer

CMCs sind zu spröde und daher für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt ungeeignet.

Question 11

Wie beeinflusst die Temperatur die mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen? Nennen Sie Strategien, um ihre Beständigkeit bei hohen Temperaturen zu erhöhen.

Accepted Answer

Elastizitätsmodul und Festigkeit nehmen mit steigender Temperatur ab.

Accepted Answer

Keramikfasern verbessern die Hochtemperaturbeständigkeit.

Answer

Verbundwerkstoffe sind bei niedrigen Temperaturen biegsamer.

Answer

Die Beschichtung der Fasern mit hitzebeständigem Material hat keinen Einfluss auf die Hochtemperaturbeständigkeit.

Question 12

Welche Aussage beschreibt Verbundwerkstoffe korrekt?

Accepted Answer

Sie bestehen aus einer Matrix und Fasern.

Answer

Sie sind immer homogener als reine Metalle.

Answer

Sie sind grundsätzlich weniger fest als reine Kunststoffe.

Answer

Sie leiten in der Regel Strom.

Question 13

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Verbundwerkstoffe?

Accepted Answer

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Answer

Niedrige Steifigkeit

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Geringe Korrosionsbeständigkeit

Question 14

In welchem Bereich des Maschinenbaus werden Verbundwerkstoffe häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Leichtbaustrukturen

Answer

Dichtungssysteme

Answer

Rohrleitungen

Answer

Schrauben und Muttern

Question 15

Welche Matrixart wird in hochfesten Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Epoxidharz

Answer

Polypropylen

Answer

Polyethylen

Answer

Polystyrol

Question 16

Welcher Vorteil ergibt sich aus dem Einsatz von Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrtindustrie?

Accepted Answer

Gewichtsreduzierung

Answer

Erhöhte Flexibilität

Answer

Verbesserte Wärmeleitfähigkeit

Answer

Geringere Produktionskosten

Question 17

Wie wirken sich Faserausrichtung und Volumenanteil auf die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen aus?

Accepted Answer

Sie beeinflussen Festigkeit, Steifigkeit und Gewicht des Verbundwerkstoffs.

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf die Eigenschaften des Verbundwerkstoffs.

Answer

Sie verbessern nur die Festigkeit des Verbundwerkstoffs.

Answer

Sie erhöhen nur das Gewicht des Verbundwerkstoffs.

Question 18

Verbundwerkstoffe bestehen aus:

Accepted Answer

einer Kombination aus Fasern und einer Matrix

Answer

nur aus Fasern

Answer

nur aus einer Matrix

Answer

aus Metall und Keramik

Question 19

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Verbundwerkstoffe?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht

Answer

Hohe Dichte

Answer

Geringe Steifigkeit

Answer

Sprödigkeit

Question 20

Welches Matrixmaterial wird in Verbundwerkstoffen häufig verwendet?

Accepted Answer

Epoxidharz

Answer

Metall

Answer

Keramik

Answer

Kunststoff

Question 21

Welche Fertigungsmethode wird häufig für die Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Spritzgießen

Answer

Schmieden

Answer

Gießen

Question 22

Welche Aufgabe übernimmt die Matrix in einem Verbundwerkstoff hauptsächlich?

Accepted Answer

Übertragung von Kräften zwischen den Fasern

Answer

Verbesserung der Steifigkeit

Answer

Reduzierung der Dichte

Answer

Schutz vor äußeren Einflüssen

Question 23

In welchem Bereich der Luft- und Raumfahrtindustrie werden Verbundwerkstoffe häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Alle genannten Bereiche

Answer

Tragflächen

Answer

Propeller

Answer

Fahrwerke

Question 24

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Verbundwerkstoffe?

Accepted Answer

Anisotropie

Answer

Isotropie

Answer

Homogenität

Answer

Duktilität

Question 25

Mit welcher zerstörungsfreien Prüfmethode können Verbundwerkstoffe untersucht werden?

Accepted Answer

Alle genannten Methoden

Answer

Ultraschallprüfung

Answer

Röntgenprüfung

Answer

Thermografie

Question 26

In welchen Industriezweigen finden Verbundwerkstoffe eine breite Anwendung?

Accepted Answer

Alle genannten Industriezweige

Answer

Automobilindustrie

Answer

Windenergieindustrie

Answer

Medizintechnik

Question 27

Welche Art von Verbundwerkstoff wird aus Kohlenstofffasern und einer Polymermatrix hergestellt?

Accepted Answer

Faserverstärkter Kunststoff (FVK)

Answer

Metallmatrixverbundwerkstoffe (MMVK)

Answer

Keramikmatrixverbundwerkstoffe (KMVK)

Question 28

Welche der folgenden Eigenschaften trifft auf Verbundwerkstoffe zu?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit und Steifigkeit

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Duktilität und Verformbarkeit

Question 29

Welche Art von Verstärkungsfasern verleiht Verbundwerkstoffen eine hohe Schlagzähigkeit?

Accepted Answer

Aramidfasern

Answer

Glasfasern

Answer

Kohlenstofffasern

Question 30

Welcher Hauptvorteil ergibt sich aus dem Einsatz von Verbundwerkstoffen in der Automobilindustrie?

Accepted Answer

Gewichtsreduktion

Answer

Verbesserte Leistung

Answer

Kosteneinsparungen

Question 31

Die Matrix in einem Verbundwerkstoff ist:

Accepted Answer

Das Bindemittel, das die Fasern umgibt

Answer

Die verstärkenden Fasern

Answer

Die Beschichtung des Verbundwerkstoffs

Answer

Die Zone, in der die Last von den Fasern auf die Matrix übertragen wird

Question 32

Wozu dienen die Fasern in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Die Matrix zu verstärken

Answer

Die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen

Answer

Die thermische Ausdehnung zu reduzieren

Answer

Das Gewicht zu verringern

Question 33

Welche Fertigungstechnik wird häufig zur Herstellung von Verbundwerkstoffen eingesetzt?

Accepted Answer

Wickeln

Answer

Gießen

Answer

Schweißen

Answer

Schmieden

Question 34

Welche Eigenschaft von Verbundwerkstoffen macht sie besonders geeignet für Anwendungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern?

Accepted Answer

Chemische Beständigkeit

Answer

Hohe Oberflächenhärte

Answer

Geringe Dichte

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Question 35

Welche Faktoren müssen bei der Auswahl eines Verbundwerkstoffs für eine Hochleistungsfahrzeugkomponente berücksichtigt werden, um die Vor- und Nachteile der verschiedenen Typen abzuwägen?

Accepted Answer

Spezifische Anforderungen, Kosten, mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit

Answer

Kosten und Festigkeit

Answer

Umweltverträglichkeit und Gewicht

Question 36

Welche der folgenden Kombinationen stellen die Hauptbestandteile eines Verbundwerkstoffs dar?

Accepted Answer

Fasern und Harz

Answer

Metall und Kunststoff

Answer

Glas und Gummi

Answer

Holz und Kohlefaser

Question 37

Welche besondere Eigenschaftskombination macht Verbundwerkstoffe für den Einsatz im Maschinenbau attraktiv?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit und geringes Gewicht

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient

Question 38

Welches Verfahren eignet sich für die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen mit thermoplastischen Matrices?

Accepted Answer

Spritzgießen

Answer

Pressformen

Answer

Handlaminieren

Answer

Autoklavieren

Question 39

Welche Eigenschaft ist **kein** Vorteil von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Geringe Festigkeit

Answer

Hohe Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis

Answer

Geringes Gewicht

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Question 40

Welche Eigenschaft von Verbundwerkstoffen macht sie ideal für den Leichtbau?

Accepted Answer

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Answer

Geringe magnetische Permeabilität

Answer

Niedrige Wärmeleitfähigkeit

Question 41

Welches Fertigungsverfahren wird häufig zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen eingesetzt?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Schmieden

Answer

Extrudieren

Answer

Gießen

Question 42

Welche Aussage über die Bruchfestigkeit von Verbundwerkstoffen ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist in Faserrichtung höher als senkrecht dazu.

Answer

Sie ist in beiden Richtungen gleich.

Answer

Sie ist senkrecht zur Faserrichtung höher.

Answer

Sie ist unabhängig von der Belastungsrichtung.

Question 43

Welche Aussage über die Verwendung von Verbundwerkstoffen im Maschinenbau ist richtig?

Accepted Answer

Sie werden in Leichtbaustrukturen eingesetzt, um Gewicht zu sparen.

Answer

Sie können nicht für dynamische Belastungen verwendet werden.

Answer

Sie sind nicht korrosionsbeständig.

Answer

Sie werden nur in nicht tragenden Anwendungen eingesetzt.

Question 44

Welche Aussage zu Verbundwerkstoffen ist **falsch**?

Accepted Answer

Verbundwerkstoffe bestehen immer aus nur einer Faserart und einer Matrix.

Answer

Verbundwerkstoffe können sehr fest und steif sein.

Answer

Verbundwerkstoffe werden in verschiedenen Bereichen, wie der Luft- und Raumfahrt, eingesetzt.

Question 45

Welcher Werkstoff ist ein Beispiel für eine Matrix in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Epoxidharz

Answer

Kohlenstofffasern

Answer

Glasfasern

Answer

Keramik

Question 46

Welche Eigenschaft ist für Verbundwerkstoffe charakteristisch?

Accepted Answer

Anisotropie (richtungsabhängige Eigenschaften)

Answer

Duktilität (Formbarkeit)

Answer

Isotropie (richtungsunabhängige Eigenschaften)

Answer

Sprödigkeit

Question 47

Welche Herstellungsmethode wird häufig für Verbundwerkstoffe verwendet?

Accepted Answer

Handlaminierung

Answer

Walzen

Answer

Schmieden

Answer

Gießen

Question 48

Welcher Faktor beeinflusst die Festigkeit eines Verbundwerkstoffs?

Accepted Answer

Faserorientierung

Answer

Gewicht des Matrixmaterials

Answer

Feuchtigkeit

Answer

Temperatur

Question 49

Was ist ein Vorteil von Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt?

Accepted Answer

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Günstige Produktionskosten

Answer

Einfache Reparatur

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Question 50

Welche Faserart wird häufig in hochfesten Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Kohlenstofffasern

Answer

Baumwollfasern

Answer

Nylonfasern

Answer

Glasfasern

Question 51

Welche wichtige Eigenschaft hat die Matrix in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Lastübertragung

Answer

Steifigkeit

Answer

Leichtigkeit

Answer

Festigkeit

Question 52

Welche Branche nutzt Verbundwerkstoffe in großem Umfang?

Accepted Answer

Automobilindustrie

Answer

Landwirtschaft

Answer

Lebensmittelindustrie

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über Verbundwerkstoffe trifft NICHT zu?

Accepted Answer

Verbundwerkstoffe weisen immer eine höhere Dichte als Metalle auf.

Answer

Verbundwerkstoffe können ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis besitzen.

Answer

Verbundwerkstoffe finden in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt Anwendung.

Answer

Verbundwerkstoffe können aus einer Kombination von Materialien wie Fasern und einer Matrix bestehen.

Question 54

Welche Art von Fasern werden in Glasfaser-Verbundwerkstoffen am häufigsten verwendet?

Accepted Answer

Glasfasern

Answer

Kohlenstofffasern

Answer

Metallfasern

Answer

Aramidfasern

Question 55

Welche Matrix wird typischerweise in Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Epoxidharz

Answer

Polyamidharz

Answer

Phenolharz

Answer

Polyesterharz

Question 56

Welche Eigenschaft macht Verbundwerkstoffe für den Einsatz in Flugzeugrümpfen besonders geeignet?

Accepted Answer

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Question 57

Welche Fertigungsmethode wird häufig zur Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet?

Accepted Answer

Handlaminieren

Answer

Schmieden

Answer

Walzen

Answer

Gießen

Question 58

Welche primäre Funktion hat die Matrix in einem Verbundwerkstoff?

Accepted Answer

Verbindung und Zusammenhalt der Fasern

Answer

Erhöhen der Wärmeleitfähigkeit des Verbundwerkstoffs

Answer

Verbesserung der Steifigkeit des Verbundwerkstoffs

Answer

Steigerung der Festigkeit des Verbundwerkstoffs

Question 59

Wie beeinflusst die Ausrichtung der Fasern in einem Verbundwerkstoff die Materialeigenschaften?

Accepted Answer

Die Fasern verleihen dem Verbundwerkstoff in Ausrichtungsrichtung eine höhere Festigkeit.

Answer

Die Ausrichtung der Fasern hat keinen Einfluss auf die Eigenschaften des Verbundwerkstoffs.

Answer

Die Fasern verleihen dem Verbundwerkstoff in Ausrichtungsrichtung eine geringere Festigkeit.

Question 60

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen?

Accepted Answer

Verbundwerkstoffe kombinieren die Vorteile verschiedener Materialien, um ein optimiertes Material mit spezifischen Eigenschaften zu schaffen.

Answer

Verbundwerkstoffe sind immer leichter als reine Metalle.

Question 61

Welche der folgenden Materialkombinationen ist KEINE typische Verbundwerkstoffstruktur?

Accepted Answer

Metall - Glas

Answer

Keramik - Polymer

Answer

Kohlefaser - Epoxidharz

Answer

Faser - Matrix

Question 62

Welche Art von Verbundwerkstoff wird typischerweise für Flugzeugrümpfe verwendet?

Accepted Answer

Kohlefaser-Verbundwerkstoff

Answer

Stahl-Verbundwerkstoff

Answer

Holz-Verbundwerkstoff

Answer

Glasfaser-Verbundwerkstoff

Question 63

Welche Eigenschaft von Verbundwerkstoffen ist besonders wichtig für den Einsatz im Leichtbau?

Accepted Answer

Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht

Answer

Geringe Korrosionsbeständigkeit

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Answer

Hohe elektrische Leitfähigkeit

Question 64

Was ist der Hauptvorteil von Faserverstärkten Kunststoffen im Vergleich zu reinen Kunststoffen?

Accepted Answer

Erhöhte Festigkeit und Steifigkeit

Answer

Erhöhte Dichte

Answer

Erhöhte Wärmeleitfähigkeit

Answer

Erhöhte elektrische Leitfähigkeit