2025年大学机械工程（机械性能测试）试题及答案

2025年大学机械工程（机械性能测试）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填在括号内）w1.下列关于材料硬度测试方法的说法，正确的是（）A.布氏硬度测试适用于较硬材料B.洛氏硬度测试压痕较大C.维氏硬度测试精度较高D.肖氏硬度测试常用于大型工件w2.材料的弹性模量反映了材料抵抗（）的能力。A.弹性变形B.塑性变形C.断裂D.疲劳w3.金属材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值称为（）A.屈服强度B.抗拉强度C.弹性极限D.比例极限w4.材料的冲击韧性指标是通过（）试验来测定的。A.拉伸B.压缩C.弯曲D.冲击w5.疲劳寿命是指材料在交变载荷作用下，发生（）前所能承受的应力循环次数。A.弹性变形B.塑性变形C.断裂D.屈服w6.硬度测试时，压痕尺寸越小，所测硬度值（）A.越低B.越高C.不变D.不一定w7.材料的延伸率和断面收缩率反映了材料的（）性能。A.弹性B.塑性C.韧性D.硬度w8.对于脆性材料，其拉伸断口形貌通常为（）A.杯锥状B.平齐状C.纤维状D.锯齿状w9..金属材料的疲劳破坏是由于（）引起的。A.交变应力B.静应力C.冲击载荷D.高温w10.材料的热膨胀系数与材料的（）有关。A.化学成分B.组织结构C.温度D.以上都是第II卷（非选择题共70分）w11.（10分）简述材料机械性能测试的主要目的。w1（15分）比较布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种测试方法的特点及适用范围。w13.（15分）某金属材料拉伸试验数据如下：原始标距长度L0=50mm，直径d0=10mm，断裂后标距长度L1=65mm，断面直径d1=6mm。计算该材料的延伸率δ和断面收缩率ψ。w14.（15分）阅读材料：有一零件在工作过程中承受交变载荷作用，要求材料具有良好的疲劳性能。现有两种材料A和B，其疲劳极限分别为300MPa和350MPa。已知该零件工作时的应力幅为200MPa。问题：哪种材料更适合该零件？说明理由。w15.（15分）材料的硬度与强度之间存在怎样的关系？请举例说明。答案：w1.Cw2.Aw3.Bw4.Dw5.Cw6.Bw7.Bw8.Bw9.Aw10.Dw11.主要目的包括：评估材料质量，确保符合设计要求；为材料选择提供依据；分析材料失效原因；研究材料性能变化规律；指导材料加工工艺优化等。w12.布氏硬度测试压痕大，能反映材料综合性能，适用于较软材料和毛坯件；洛氏硬度测试操作简便、压痕小，常用于成品件硬度测试；维氏硬度测试精度高，适用于薄件、小件及高硬度材料。w13.延伸率δ=(L1-L0)/L0×100%=(65-50)/50×100%=30%；断面收缩率ψ=(A0-A1)/A0×100%=[(πd0²/4)-(πd1²/4)]/(πd0²/4)×100%=[(10²-6²)/10²]×100%=64%。w14.材料B更适合。因为零件工作应力幅为200MPa，材料A的疲劳极限为300MPa，安全系数为300/200=1.5；材料B的疲劳极限为350MPa，安全系数为350/200=1.75。材料B安全系数更高，疲劳性能更好。w15.一般情况下，材料硬度越高，强度也越高。例如淬火后的中碳钢，硬度显著提高，其抗拉强度