高壓儲氫容器疲勞測試工程師崗位招聘考試試卷及答案填空題（每題1分，共10分）1.高壓儲氫容器常用金屬材料中，______抗氫脆性能優(yōu)異。2.疲勞測試中，應(yīng)力循環(huán)特征常用______循環(huán)（如對稱、脈動）表示。3.我國壓力容器設(shè)計核心規(guī)范是______。4.氫脆分為內(nèi)部氫脆和______氫脆兩類。5.疲勞加載頻率的單位是______（Hz）。6.容器疲勞壽命指達到______時的循環(huán)次數(shù)。7.奧氏體不銹鋼中______元素抑制氫擴散。8.疲勞測試設(shè)備含加載系統(tǒng)、______和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。9.常用高壓儲氫容器設(shè)計壓力不低于______MPa。10.疲勞裂紋擴展速率遵循______定律。單項選擇題（每題2分，共20分）1.抗氫脆最差的材料是？A.低碳鋼B.316LC.Ti-6Al-4VD.鋁合金2.疲勞測試常用加載波形是？A.正弦波B.方波C.三角波D.鋸齒波3.GB150中疲勞設(shè)計屬于第______部分？A.1B.3C.4D.64.氫脆失效主要表現(xiàn)為？A.塑性斷裂B.脆性斷裂C.蠕變斷裂D.磨損5.平均應(yīng)力σm計算公式是？A.(σmax+σmin)/2B.(σmax-σmin)/2C.σmax-σminD.σmax×σmin6.高壓氣態(tài)儲氫載體是？A.金屬氫化物B.高壓容器C.吸附劑D.液氫罐7.疲勞測試環(huán)境溫度通?？刂圃?？A.20±5℃B.0℃以下C.100℃以上D.任意溫度8.疲勞裂紋擴展速率最慢的階段是？A.初始階段B.穩(wěn)定擴展C.快速斷裂D.無差異9.高壓容器定期檢驗周期一般為？A.1年B.2年C.3年D.5年10.不屬于疲勞控制參數(shù)的是？A.應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.加載頻率D.容器重量多項選擇題（每題2分，共20分）1.高壓儲氫容器疲勞測試關(guān)鍵因素包括？A.氫環(huán)境B.抗氫脆性能C.加載頻率D.壁厚2.常用儲氫材料有？A.316LB.Ti-6Al-4VC.6061鋁合金D.Q2353.疲勞控制方式包括？A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.位移控制D.溫度控制4.氫脆影響因素有？A.氫濃度B.應(yīng)力水平C.溫度D.材料組織5.容器設(shè)計要求包括？A.強度B.密封性C.抗氫脆D.輕量化6.疲勞數(shù)據(jù)處理方法有？A.線性回歸B.概率統(tǒng)計C.有限元D.金相分析7.涉及儲氫容器的標(biāo)準(zhǔn)有？A.GB150B.GB50177C.GB/T23301D.GB184428.疲勞失效形式有？A.表面裂紋B.內(nèi)部裂紋C.泄漏D.脆性斷裂9.加載系統(tǒng)類型包括？A.電液伺服B.電磁C.機械D.氣動10.抗氫脆措施有？A.用奧氏體不銹鋼B.表面處理C.控氫濃度D.增加壁厚判斷題（每題2分，共20分）1.低碳鋼抗氫脆優(yōu)于316L。×2.加載頻率越高，疲勞壽命越長?！?.GB150.4是疲勞設(shè)計部分?！?.非金屬材料無氫脆?！?.氫壓力不影響疲勞壽命。×6.應(yīng)力幅是核心控制參數(shù)。√7.鈦合金抗氫脆優(yōu)于鋁合金。√8.ΔK增大，da/dN增大?！?.定期檢驗無需疲勞測試?！?0.鉻元素提高抗氫脆間接性能?！毯喆痤}（每題5分，共20分）1.簡述高壓儲氫容器疲勞測試基本流程。答案：①準(zhǔn)備：確認容器合規(guī)，安裝夾具，連接加載、采集及氫環(huán)境系統(tǒng)；②環(huán)境設(shè)置：充入規(guī)定壓力氫氣，控溫20±5℃；③加載：應(yīng)力/應(yīng)變控制，正弦波加載，設(shè)應(yīng)力幅、平均應(yīng)力及頻率；④采集：實時記錄循環(huán)次數(shù)、應(yīng)力/應(yīng)變、裂紋擴展；⑤終止：裂紋達臨界尺寸、泄漏或達預(yù)定次數(shù)時停止；⑥報告：整理數(shù)據(jù)，分析壽命及失效原因。2.氫環(huán)境對疲勞性能的影響？答案：①氫脆：氫擴散至應(yīng)力集中處，形成氫化物/氫壓，塑性下降，易脆性斷裂；②裂紋擴展加速：氫降低裂紋尖端表面能，da/dN增大；③應(yīng)力腐蝕：氫環(huán)境下應(yīng)力腐蝕敏感性提高，低應(yīng)力也可能失效；④頻率影響：低頻率氫擴散充分，氫脆效應(yīng)更明顯，壽命降低。3.常用材料抗氫脆差異及原因？答案：①316L（最優(yōu)）：面心立方無氫化物，鎳抑制氫擴散；②Ti-6Al-4V（次之）：穩(wěn)定氫化物不易開裂；③6061（較差）：氫易致晶間開裂；④Q235（最差）：體心立方易形成氫化物，氫壓致脆性斷裂。差異源于晶體結(jié)構(gòu)、合金元素、氫擴散速率及氫化物穩(wěn)定性。4.GB150疲勞設(shè)計主要步驟？答案：①確定設(shè)計疲勞曲線：基于材料試驗數(shù)據(jù)繪制應(yīng)力幅-循環(huán)次數(shù)曲線；②計算應(yīng)力幅：分析循環(huán)載荷下一次加二次應(yīng)力幅Δσ；③校核壽命：Δσ代入曲線，允許循環(huán)次數(shù)Np需大于實際N；④平均應(yīng)力修正：非零平均應(yīng)力需修正；⑤特殊工況：低溫、腐蝕環(huán)境需額外考慮環(huán)境影響。討論題（每題5分，共10分）1.如何優(yōu)化疲勞測試方案提高準(zhǔn)確性？答案：①環(huán)境控制：精確控氫壓、溫度、濕度，模擬服役環(huán)境；②加載控制：高精度電液伺服系統(tǒng)，避免載荷偏心，波動≤±1%；③裂紋監(jiān)測：用電位法、超聲法實時測裂紋長度，提高壽命預(yù)測精度；④試樣代表性：采用與容器同材料、壁厚、焊接工藝的試樣，避免尺寸效應(yīng)；⑤重復(fù)測試：每組3個試樣取平均，減少離散性；⑥預(yù)老化：提前氫暴露處理，模擬服役老化效應(yīng)。2.高壓儲氫容器疲勞失效預(yù)防措施？答案：①材料選擇：優(yōu)先316L或Ti-6Al-4V；②設(shè)計優(yōu)化：圓角過渡減少應(yīng)力集中，合理控壁厚；③制造控制：UT/RT無損檢測，確保焊接無缺陷；④定期檢驗：每3年檢驗，含裂紋檢測及氫脆評估；⑤服役監(jiān)控：安裝壓力、溫度傳感器，避免超壓超溫；⑥環(huán)境管理：控制儲氫雜質(zhì)（水分、氧氣），減少氫腐蝕。答案匯總填空題1.奧氏體不銹鋼2.對稱（或脈動）3.GB150《壓力容器》4.環(huán)境5.赫茲6.臨界裂紋尺寸7.鎳8.控制系統(tǒng)9.3510.Paris單項選擇題1.A2.A3.C4.B5.A6.B7.