疲勞斷裂試題及答案

單項選擇題（每題2分，共10題）1.疲勞斷裂常發(fā)生在（）。A.靜載下應力集中處B.交變載荷下應力集中處C.靜載下均勻應力處答案：B2.疲勞斷裂前（）明顯塑性變形。A.有B.沒有C.不一定答案：B3.以下哪種材料疲勞極限較低（）。A.碳鋼B.合金鋼C.鑄鐵答案：C4.疲勞斷裂過程不包括（）。A.裂紋萌生B.彈性變形C.裂紋擴展答案：B5.提高零件表面光潔度可（）疲勞壽命。A.降低B.提高C.不影響答案：B6.交變應力的循環(huán)特性r=-1時是（）。A.對稱循環(huán)應力B.脈動循環(huán)應力C.靜應力答案：A7.材料疲勞極限與（）有關。A.零件尺寸B.零件重量C.零件顏色答案：A8.過載時疲勞壽命會（）。A.不變B.延長C.縮短答案：C9.疲勞裂紋通常首先在（）產(chǎn)生。A.零件內(nèi)部B.零件表面C.零件中心答案：B10.殘余壓應力會（）疲勞強度。A.降低B.提高C.無作用答案：B多項選擇題（每題2分，共10題）1.影響疲勞斷裂的因素有（）A.應力集中B.材料性能C.工作環(huán)境答案：ABC2.疲勞斷裂的特點包括（）A.突發(fā)性B.低應力破壞C.有明顯塑性變形答案：AB3.提高材料疲勞強度的方法有（）A.表面淬火B(yǎng).噴丸處理C.增大零件尺寸答案：AB4.交變應力的要素有（）A.最大應力B.最小應力C.平均應力答案：ABC5.以下哪些可能導致疲勞裂紋萌生（）A.夾雜B.氣孔C.表面劃痕答案：ABC6.疲勞壽命與（）有關。A.應力水平B.材料C.加載頻率答案：ABC7.預防疲勞斷裂的措施有（）A.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計B.選擇合適材料C.定期檢測答案：ABC8.疲勞裂紋擴展階段受（）影響。A.應力幅值B.裂紋長度C.材料韌性答案：ABC9.材料的疲勞性能指標有（）A.疲勞極限B.條件疲勞極限C.疲勞壽命答案：ABC10.零件表面狀態(tài)對疲勞強度的影響因素包括（）A.粗糙度B.加工硬化C.殘余應力答案：ABC判斷題（每題2分，共10題）1.疲勞斷裂一定是在交變應力作用下發(fā)生。（√）2.材料疲勞極限是固定不變的。（×）3.零件尺寸越大，疲勞強度越高。（×）4.靜載荷不會引發(fā)疲勞斷裂。（×）5.疲勞裂紋擴展速率是恒定的。（×）6.表面強化處理能提高零件疲勞壽命。（√）7.疲勞斷裂前都會有預兆。（×）8.材料韌性越好，疲勞壽命一定越長。（×）9.應力集中對疲勞斷裂影響不大。（×）10.提高加載頻率會縮短疲勞壽命。（√）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述疲勞斷裂過程。答：疲勞斷裂分三個階段，首先是裂紋萌生，多在表面應力集中處；接著是裂紋擴展，在交變應力下裂紋逐漸長大；最后是瞬時斷裂，當裂紋擴展到一定程度，剩余截面無法承受載荷而突然斷裂。2.說明應力集中對疲勞斷裂的影響。答：應力集中會使局部應力遠高于名義應力，在交變載荷下，應力集中處更易產(chǎn)生裂紋并促使其擴展，顯著降低材料的疲勞強度和疲勞壽命，是疲勞斷裂的重要誘因。3.列舉兩種提高零件疲勞強度的工藝方法。答：一是噴丸處理，使零件表面產(chǎn)生殘余壓應力，提高疲勞強度；二是表面淬火，提高表面硬度和強度，同時在表面形成殘余壓應力，增強抗疲勞能力。4.影響材料疲勞極限的因素有哪些？答：材料本身性能如成分、組織結(jié)構(gòu)影響疲勞極限；零件尺寸越大疲勞極限越低；表面狀態(tài)，如粗糙度、殘余應力等有影響；工作環(huán)境，如溫度、介質(zhì)等也會改變疲勞極限。討論題（每題5分，共4題）1.討論在機械設計中如何考慮預防疲勞斷裂。答：設計時要優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減少應力集中；合理選材，依據(jù)工況選合適材料；確定合適尺寸，避免過大或過小；重視表面質(zhì)量，如提高光潔度、進行表面強化處理；還要考慮工作環(huán)境影響，采取防護措施。2.分析疲勞斷裂與脆性斷裂的區(qū)別。答：疲勞斷裂是交變應力作用下，經(jīng)歷裂紋萌生、擴展和瞬時斷裂，斷裂前無明顯塑性變形，斷裂壽命與應力水平等有關；脆性斷裂常發(fā)生在靜載下，材料韌性差，斷裂突然，斷口較平整。3.談談如何通過實驗測定材料的疲勞極限。答：一般采用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗，準備多個相同試樣，施加不同應力水平，記錄每個試樣斷裂時的循環(huán)次數(shù)，繪制應力-壽命曲線，當應力降低到某一值，試樣能承受無限次循環(huán)而不斷裂，此應力即為疲勞極限。4.探討殘余應力對疲勞斷裂的