2025 年高职机械技术基础（疲劳设计基础）下学期期末测试卷

2025年高职机械技术基础（疲劳设计基础）下学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.疲劳破坏的主要特征是（）A.破坏应力远低于材料的静强度极限B.破坏前无明显塑性变形C.断口呈现疲劳源、裂纹扩展区和瞬断区D.以上都是2.材料的疲劳极限与下列因素无关的是（）A.材料的成分B.材料的组织C.应力循环特征D.材料的加工工艺3.零件的疲劳寿命是指（）A.零件从开始使用到发生破坏的时间B.零件在交变载荷作用下，发生破坏前所能承受的应力循环次数C.零件在静载荷作用下，发生破坏前所能承受的应力循环次数D.零件在交变载荷作用下，发生破坏前所能承受的应变循环次数4.下列哪种疲劳裂纹扩展速率最快（）A.裂纹扩展初期B.裂纹扩展中期C.裂纹扩展后期D.无法确定5.疲劳设计中，安全系数的选择与下列因素有关的是（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作应力C.应力循环特征D.以上都是6.提高零件疲劳寿命的措施不包括（）A.改善零件的结构形状B.提高零件的表面质量C.增加零件的重量D.采用合适的材料和热处理工艺7.疲劳断口上的疲劳源通常位于（）A.零件表面应力集中处B.零件内部缺陷处C.零件表面光滑处D.零件中心部位8.应力幅是指（）A.最大应力与最小应力之和B.最大应力与最小应力之差C.最大应力与平均应力之和D.最大应力与平均应力之差9.疲劳设计中，许用应力幅的确定依据是（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作应力C.安全系数D.以上都是10.对于承受交变载荷的零件，其工作应力应（）A.小于材料的疲劳极限B.小于材料的屈服极限C.小于材料的强度极限D.以上都不对二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，多选、少选、错选均不得分）1.疲劳破坏的特点有（）A.破坏应力远低于材料的静强度极限B.破坏前有明显塑性变形C.断口呈现疲劳源、裂纹扩展区和瞬断区D.破坏具有突发性2.影响材料疲劳极限的因素有（）A.材料的成分B.材料的组织C.应力循环特征D.零件的尺寸3.提高零件疲劳寿命的方法有（）A.改善零件的结构形状B.提高零件的表面质量C.进行表面强化处理D.合理选择材料和热处理工艺4.疲劳裂纹扩展的三个阶段包括（）A.裂纹萌生阶段B.裂纹扩展初期C.裂纹扩展中期D.裂纹扩展后期5.疲劳设计中，需要考虑的因素有（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作应力C.应力循环特征D.安全系数三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.疲劳破坏是由于零件在交变载荷作用下，应力超过了材料的强度极限而引起的。（）2.材料的疲劳极限与应力循环特征无关。（）3.零件的疲劳寿命只与材料有关，与零件的工作条件无关。（）4.疲劳裂纹扩展速率在裂纹扩展后期最快。（）5.疲劳设计中，安全系数越大越好。（）6.改善零件的结构形状可以提高零件的疲劳寿命。（）7.疲劳断口上的疲劳源一定在零件表面。（）8.应力幅越大，零件的疲劳寿命越长。（）9.许用应力幅是根据材料的疲劳极限和安全系数确定的。（）10.对于承受交变载荷的零件，只要工作应力小于材料的屈服极限就不会发生疲劳破坏。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述疲劳破坏的过程及特点。2.说明影响材料疲劳极限的主要因素。3.提高零件疲劳寿命的主要措施有哪些？五、分析题（总共2题，每题15分）1.某零件在交变载荷作用下，其应力循环特征为r=-1，已知材料的疲劳极限σ-1=200MPa，零件的工作应力σmax=180MPa，σmin=-180MPa，试分析该零件是否会发生疲劳破坏，并说明理由。2.有一轴类零件，在使用过程中发现其疲劳寿命较短。请分析可能导致该问题的原因，并提出相应的改进措施。答案：一、单项选择题1.D2.D3.B4.B5.D6.C7.A8.B9.D10.A二、多项选择题1.ACD2.ABCD3.ABCD4.ACD5.ABCD三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×四、简答题1.疲劳破坏过程：首先在零件表面应力集中处萌生裂纹，然后裂纹在交变载荷作用下逐渐扩展，最后当裂纹扩展到一定程度时，零件突然发生断裂。特点：破坏应力远低于材料静强度极限；破坏前无明显塑性变形；断口有疲劳源、裂纹扩展区和瞬断区。2.影响因素：材料成分、组织；应力循环特征；零件尺寸；加工工艺；表面质量等。3.措施：改善结构形状；提高表面质量；表面强化处理；合理选材与热处理；控制工作条件等。五、分析题1.应力幅σa=(σmax-σmin)/2=(180-(-180))/2=180MPa，应力循环特征r=-1时，材料的许用应力幅[σa]=σ-1=200MPa，工作应力幅σa=180MPa＜[σa]，所以该零