2025年高職材料力學（疲勞強度分析）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題只有一個選項是正確的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.構(gòu)件在交變應力作用下，發(fā)生破壞時的應力（）材料的靜強度極限。A.大于B.小于C.等于D.不一定2.疲勞破壞的主要特征是（）A.破壞時應力遠小于材料的強度極限B.破壞時應力大于材料的強度極限C.破壞時無明顯的塑性變形D.以上都是3.應力幅是指（）A.最大應力與最小應力之和B.最大應力與最小應力之差C.最大應力與平均應力之和D.最大應力與平均應力之差4.構(gòu)件在交變應力作用下，其應力循環(huán)特征r的取值范圍是（）A.-1≤r≤1B.0≤r≤1C.-1＜r＜1D.r＞15.材料的持久極限與下列因素無關(guān)的是（）A.材料的種類B.構(gòu)件的形狀C.應力循環(huán)特征D.構(gòu)件的尺寸6.提高構(gòu)件疲勞強度的措施不包括（）A.降低應力集中B.增加表面粗糙度C.表面強化處理D.提高構(gòu)件剛度第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每題5分，共20分）答題要求：請在橫線上填寫正確答案。1.疲勞破壞是構(gòu)件在交變應力作用下，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后發(fā)生的破壞，其斷口一般有______、______和______三個區(qū)域。2.構(gòu)件在交變應力作用下，應力循環(huán)特征r=______時，稱為對稱循環(huán)應力；r=______時，稱為脈動循環(huán)應力。3.材料的持久極限是指材料在交變應力作用下，經(jīng)過______次循環(huán)而不發(fā)生破壞的最大應力。4.提高構(gòu)件疲勞強度的主要措施有______、______、______和______。三、判斷題（每題4分，共20分）答題要求：判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。1.構(gòu)件在交變應力作用下，其應力越大，越容易發(fā)生疲勞破壞。（）2.應力集中對構(gòu)件的疲勞強度沒有影響。（）3.表面強化處理可以提高構(gòu)件的疲勞強度。（）4.構(gòu)件的尺寸越大，其疲勞強度越高。（）5.疲勞壽命是指構(gòu)件在交變應力作用下，從開始到發(fā)生疲勞破壞所經(jīng)歷的應力循環(huán)次數(shù)。（）四、簡答題（每題10分，共20分）答題要求：簡要回答問題，答案應簡潔明了。1.簡述疲勞破壞的過程及特點。2.提高構(gòu)件疲勞強度的主要措施有哪些？五、計算題（10分）答題要求：寫出計算步驟和答案，計算結(jié)果保留兩位小數(shù)。某構(gòu)件承受交變應力作用，其應力循環(huán)特征r=-0.5，最大應力σmax=120MPa，最小應力σmin=-60MPa。已知材料的持久極限σ-1=80MPa，試求該構(gòu)件的工作安全系數(shù)。答案：一、選擇題1.B2.D3.B4.A5.D6.B二、填空題1.疲勞源、裂紋擴展區(qū)、瞬斷區(qū)2.-1、03.規(guī)定4.降低應力集中、改善表面質(zhì)量、表面強化處理、合理選擇材料三、判斷題1.×2.×3.√4.×5.√四、簡答題1.疲勞破壞過程：構(gòu)件在交變應力作用下，首先在應力集中部位或材料缺陷處產(chǎn)生微觀裂紋，然后裂紋在交變應力作用下逐漸擴展，當裂紋擴展到一定程度時，構(gòu)件突然發(fā)生斷裂。特點：破壞時應力遠小于材料的靜強度極限；破壞時無明顯的塑性變形；斷口一般有疲勞源、裂紋擴展區(qū)和瞬斷區(qū)三個區(qū)域。2.提高構(gòu)件疲勞強度的主要措施：降低應力集中，如合理設計構(gòu)件形狀、避免截面突變等；改善表面質(zhì)量，如降低表面粗糙度、進行表面處理等；表面強化處理，如噴丸、滾壓等；合理選擇材料，如選用疲勞強度高的材料。五、計算題1.計算應力幅σa：σa=(σmax-σmin)/2=(120-(-60))/2=90MPa2.計算平均應力σm：σm=(σmax+σmin)/2=(120+(-60))/2=30MPa3.計算工作應力比r：r=σm