疲勞試驗(yàn)考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.疲勞試驗(yàn)中，應(yīng)力循環(huán)特征值\(r\)的范圍是（）A.\(-1\ltr\lt1\)B.\(-1\leqr\leq1\)C.\(0\ltr\lt1\)D.\(0\leqr\leq1\)2.以下哪種材料疲勞極限最明顯（）A.碳鋼B.鋁合金C.銅合金D.高分子材料3.疲勞試驗(yàn)的加載方式不包括（）A.拉伸B.扭轉(zhuǎn)C.彎曲D.壓縮4.衡量材料疲勞壽命的指標(biāo)是（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.疲勞極限D(zhuǎn).伸長率5.疲勞裂紋萌生的主要位置是（）A.晶界B.位錯(cuò)C.表面缺陷D.內(nèi)部氣孔6.疲勞試驗(yàn)時(shí)，頻率越高（）A.壽命越長B.壽命越短C.無影響D.先長后短7.以下不屬于疲勞破壞特點(diǎn)的是（）A.低應(yīng)力B.脆性斷裂C.多次加載D.塑性變形大8.測定疲勞極限通常采用（）A.一次加載試驗(yàn)B.逐步加載試驗(yàn)C.等幅加載試驗(yàn)D.隨機(jī)加載試驗(yàn)9.材料的疲勞性能與（）無關(guān)A.化學(xué)成分B.加工工藝C.加載速度D.環(huán)境溫度10.疲勞試驗(yàn)中，應(yīng)力比\(r=-1\)表示（）A.對稱循環(huán)應(yīng)力B.脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力C.靜應(yīng)力D.非對稱循環(huán)應(yīng)力答案：1.B2.A3.D4.C5.C6.B7.D8.C9.C10.A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.影響材料疲勞性能的因素有（）A.材料成分B.應(yīng)力集中C.表面粗糙度D.環(huán)境介質(zhì)2.疲勞試驗(yàn)可采用的試樣形狀有（）A.圓形B.方形C.矩形D.三角形3.疲勞破壞過程包括（）A.裂紋萌生B.裂紋擴(kuò)展C.最終斷裂D.塑性變形4.常見的疲勞加載類型有（）A.拉壓疲勞B.彎曲疲勞C.扭轉(zhuǎn)疲勞D.復(fù)合疲勞5.提高材料疲勞壽命的措施有（）A.降低應(yīng)力集中B.改善表面質(zhì)量C.進(jìn)行表面強(qiáng)化處理D.選擇合適材料6.疲勞試驗(yàn)的設(shè)備包括（）A.試驗(yàn)機(jī)B.加載裝置C.測量裝置D.控制系統(tǒng)7.下列關(guān)于疲勞極限的說法正確的有（）A.是材料承受交變應(yīng)力的最大應(yīng)力B.與材料本身有關(guān)C.與加載方式有關(guān)D.一定存在8.疲勞裂紋擴(kuò)展的影響因素有（）A.應(yīng)力水平B.裂紋尺寸C.材料特性D.環(huán)境因素9.進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)需要記錄的數(shù)據(jù)有（）A.應(yīng)力大小B.循環(huán)次數(shù)C.裂紋擴(kuò)展情況D.試樣變形10.疲勞試驗(yàn)在以下哪些領(lǐng)域有應(yīng)用（）A.航空航天B.汽車制造C.機(jī)械工程D.建筑工程答案：1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.所有材料都有明顯的疲勞極限。（）2.疲勞破壞總是從表面開始的。（）3.應(yīng)力集中對疲勞壽命影響不大。（）4.提高加載頻率能提高材料疲勞壽命。（）5.材料的疲勞性能只取決于材料本身。（）6.疲勞試驗(yàn)中，試樣尺寸對結(jié)果無影響。（）7.脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力的應(yīng)力比\(r=0\)。（）8.疲勞裂紋一旦萌生就會(huì)快速擴(kuò)展。（）9.環(huán)境溫度升高，材料疲勞壽命一定降低。（）10.疲勞試驗(yàn)只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。（）答案：1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.√8.×9.×10.×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述疲勞試驗(yàn)的目的。答案：測定材料在交變應(yīng)力作用下的疲勞性能，如疲勞極限、疲勞壽命等，評估材料或構(gòu)件在實(shí)際服役中的抗疲勞能力，為設(shè)計(jì)和選材提供依據(jù)。2.疲勞破壞與靜載破壞有何區(qū)別？答案：疲勞破壞是在交變應(yīng)力下，經(jīng)過多次加載產(chǎn)生，低應(yīng)力時(shí)也可能發(fā)生，破壞前塑性變形小，呈脆性斷裂；靜載破壞在一次靜載荷下發(fā)生，一般應(yīng)力較高，塑性材料有明顯塑性變形。3.說明應(yīng)力集中對疲勞壽命的影響。答案：應(yīng)力集中會(huì)使局部應(yīng)力遠(yuǎn)高于名義應(yīng)力，促使疲勞裂紋萌生，降低材料的疲勞極限，大幅縮短疲勞壽命，是影響疲勞性能的重要不利因素。4.列舉兩種提高材料疲勞壽命的表面處理方法。答案：噴丸處理，通過在表面形成殘余壓應(yīng)力提高疲勞壽命；氮化處理，在表面形成硬度高、耐磨性好的氮化層，改善表面性能提高疲勞壽命。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實(shí)際工程中，如何考慮材料疲勞性能進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？答案：合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形狀，減少應(yīng)力集中；根據(jù)服役條件選合適材料；控制表面質(zhì)量，如提高光潔度；對關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)化處理；通過試驗(yàn)確定許用應(yīng)力，預(yù)留安全系數(shù)，保障結(jié)構(gòu)長期安全運(yùn)行。2.探討環(huán)境因素對疲勞試驗(yàn)結(jié)果的影響及應(yīng)對措施。答案：環(huán)境因素如溫度、濕度、腐蝕介質(zhì)等影響大。溫度改變材料性能，腐蝕介質(zhì)加速裂紋擴(kuò)展。應(yīng)對措施有：在不同環(huán)境模擬試驗(yàn)；選擇耐環(huán)境材料；采取防護(hù)措施，如涂漆、鍍鋅等。3.說說疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)在產(chǎn)品研發(fā)中的作用。答案：可確定材料和構(gòu)件疲勞性能指標(biāo)，為選材和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)；評估產(chǎn)品在實(shí)際使用中的壽命和可靠性；對比不同設(shè)計(jì)方案的疲勞性能，改進(jìn)設(shè)計(jì)；驗(yàn)證設(shè)