《金属加工与实训》金属材料的疲劳强度（举一反三考点练）- 课后自测（卷1）

举一反三考点练 《金属加工与实训》金属材料的疲劳强度-课后自测 知识点一 疲劳现象 1. （单项选择题）据统计，损坏的机械零件中因疲劳造成的比例约为（ ） A. 50%以上 B. 60%以上 C. 70%以上 D. 80%以上 2. （单项选择题）疲劳断裂的初始阶段是在零件的哪个区域产生？（ ） A. 表面光滑区域 B. 应力集中区域 C. 截面最大区域 D. 温度最高区域 3. （单项选择题）疲劳断裂过程中，“裂纹扩展区”形成的原因是（ ） A. 循环应力作用下微裂源不断扩展长大 B. 静应力导致材料瞬间开裂 C. 冲击载荷使裂纹一次性贯穿零件 D. 温度过高使材料晶界分离 4. （单项选择题）疲劳断裂最终发生的直接原因是（ ） A. 零件表面出现划痕 B. 裂纹扩展导致零件有效工作面积减小，实际应力超过断裂强度 C. 循环应力突然增大到屈服强度以上 D. 零件整体温度升高导致强度下降 5. （判断题）循环载荷的特点是载荷的大小和方向均不随时间变化，仅作用时间较长。（ ） 6. （判断题）金属材料发生疲劳时，作用的循环应力必须高于材料的屈服强度或规定塑性延伸强度。（ ） 7. （判断题）疲劳断裂的过程分为三个阶段：应力集中区产生微裂源、循环应力下裂纹扩展、应力超过断裂强度发生瞬断。（ ） 知识点二 疲劳强度 1. （单项选择题）对称循环应力下，金属材料疲劳强度的符号是（ ） A. Rₘ B. RₑL C. R₋₁ D. Rₚ₀.₂ 2. （单项选择题）对于结构钢，当抗拉强度Rₘ≤1400N/mm²时，其疲劳强度R₋₁约为抗拉强度的（ ） A. 1/4 B. 1/2 C. 2/3 D. 3/4 3. （单项选择题）描述金属材料循环应力R与断裂时循环次数N之间关系的曲线是（ ） A. F-△L曲线 B. R-ε曲线 C. R-N曲线 D. 硬度-温度曲线 4. （单项选择题）下列哪种措施不能提高零件的疲劳强度？（ ） A. 结构设计中避免应力集中 B. 降低零件表面粗糙度（提高表面光洁度） C. 采用喷丸、滚压等表面形变强化工艺 D. 增加零件表面的划痕和缺口 5. （判断题）金属材料的疲劳强度是指在循环应力作用下，能经受10⁵次循环而不断裂的最大应力值。（ ） 6. （判断题）对于非铁金属，其疲劳极限对应的循环基数N为10⁸，高于钢铁材料的循环基数（10⁷）。（ ） 7. （判断题）金属材料的疲劳强度与抗拉强度无关，仅由材料的塑性决定。（ ） 知识点三 运-20机翼的打造处理技术 1. （单项选择题）整体喷丸成形技术中，弹丸需通过特殊装置形成（ ）冲击材料表面 A. 低速运动的弹丸流 B. 高速运动的弹丸流 C. 匀速运动的弹丸束 D. 间歇运动的弹丸团 2. （单项选择题）运-20超临界机翼壁板对材料的主要性能要求是（ ） A. 仅高强度 B. 仅高韧性 C. 高强度和高韧性 D. 仅高耐蚀性 3. （单项选择题）飞机机翼的结构类型属于（ ） A. 厚壁实体结构 B. 典型薄壁结构 C. 框架支撑结构 D. 蜂窝夹层结构 4. （单项选择题）整体喷丸成形技术对飞机机翼疲劳寿命的影响是（ ） A. 疲劳寿命增加数十倍以上 B. 疲劳寿命基本不变 C. 疲劳寿命降低 D. 疲劳寿命增加1-2倍 5. （判断题）运-20超临界机翼壁板采用的整体喷丸成形技术，使用的弹丸直径通常大于10毫米。（ ） 6. （判断题）整体喷丸成形技术通过高速弹丸流冲击材料表面，能形成外形复杂、韧性强、疲劳寿命长的机翼部件。（ ） 7. （判断题）飞机机翼经过喷丸加工后，其疲劳寿命会增加数十倍以上，但疲劳强度会有所降低。（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 《金属加工与实训》金属材料的疲劳强度-课后自测 知识点一 疲劳现象 1. （单项选择题）据统计，损坏的机械零件中因疲劳造成的比例约为（ ） A. 50%以上 B. 60%以上 C. 70%以上 D. 80%以上 【答案】D 【解析】文中明确“据统计，损坏的机械零件中有80%以上是因疲劳造成的”，A、B、C均不符合统计数据，故答案为D。 2. （单项选择题）疲劳断裂的初始阶段是在零件的哪个区域产生？（ ） A. 表面光滑区域 B. 应力集中区域 C. 截面最大区域 D. 温度最高区域 【答案】B 【解析】文中提到“疲劳断裂首先在零件的应力集中区域产生，先形成微小的裂纹核心(微裂源)”，A、C、D均不是疲劳断裂的初始区域，故答案为B。 3. （单项选择题）疲劳断裂过程中，“裂纹扩展区”形成的原因是（ ） A. 循环应力作用下微裂源不断扩展长大 B. 静应力导致材料瞬间开裂 C. 冲击载荷使裂纹一次性贯穿零件 D. 温度过高使材料晶界分离 【答案】A 【解析】文中指出“随后在循环应力作用下，裂纹核心扩展和长大，形成裂纹扩展区”，B、C、D均不符合裂纹扩展区的形成原因，故答案为A。 4. （单项选择题）疲劳断裂最终发生的直接原因是（ ） A. 零件表面出现划痕 B. 裂纹扩展导致零件有效工作面积减小，实际应力超过断裂强度 C. 循环应力突然增大到屈服强度以上 D. 零件整体温度升高导致强度下降 【答案】B 【解析】文中提到“由于疲劳裂纹不断扩展，使零件的有效工作面积逐渐减小，造成零件实际承载区的应力不断增加，当应力超过金属材料的断裂强度时，则发生疲劳断裂”，A、C、D均不是最终断裂的直接原因，故答案为B。 5. （判断题）循环载荷的特点是载荷的大小和方向均不随时间变化，仅作用时间较长。（ ） 【答案】× 【解析】文中明确循环载荷对应的循环应力“大小、方向都随时间发生周期性变化”，题干“大小和方向均不随时间变化”是静载荷的特点，表述错误，故判断为错误。 6. （判断题）金属材料发生疲劳时，作用的循环应力必须高于材料的屈服强度或规定塑性延伸强度。（ ） 【答案】× 【解析】文中指出疲劳发生在“低于材料的屈服强度或规定塑性延伸强度的循环应力”作用下，题干“高于”表述错误，故判断为错误。 7. （判断题）疲劳断裂的过程分为三个阶段：应力集中区产生微裂源、循环应力下裂纹扩展、应力超过断裂强度发生瞬断。（ ） 【答案】√ 【解析】文中详细描述疲劳断裂过程：“首先在应力集中区域产生微裂源→裂纹核心扩展长大形成裂纹扩展区→应力超过断裂强度发生疲劳断裂（瞬断区）”，与题干表述一致，故判断为正确。 知识点二 疲劳强度 1. （单项选择题）对称循环应力下，金属材料疲劳强度的符号是（ ） A. Rₘ B. RₑL C. R₋₁ D. Rₚ₀.₂ 【答案】C 【解析】文中明确“对于对称循环应力，疲劳强度用 R₋₁表示”，A是抗拉强度，B是下屈服强度，D是规定塑性延伸强度，故答案为C。 2. （单项选择题）对于结构钢，当抗拉强度Rₘ≤1400N/mm²时，其疲劳强度R₋₁约为抗拉强度的（ ） A. 1/4 B. 1/2 C. 2/3 D. 3/4 【答案】B 【解析】文中提到“对于结构钢，当 Rₘ≤1400N/mm²时，其疲劳强度 R₋₁约为其抗拉强度的二分之一”，A、C、D均不符合该比例关系，故答案为B。 3. （单项选择题）描述金属材料循环应力R与断裂时循环次数N之间关系的曲线是（ ） A. F-△L曲线 B. R-ε曲线 C. R-N曲线 D. 硬度-温度曲线 【答案】C 【解析】文中指出“在循环载荷作用下，金属材料承受的循环应力 R与断裂时相应的循环次数N之间的关系可以用曲线来描述，称为R-N曲线”，A是力-伸长曲线，B是应力-应变曲线，D无对应定义，故答案为C。 4. （单项选择题）下列哪种措施不能提高零件的疲劳强度？（ ） A. 结构设计中避免应力集中 B. 降低零件表面粗糙度（提高表面光洁度） C. 采用喷丸、滚压等表面形变强化工艺 D. 增加零件表面的划痕和缺口 【答案】D 【解析】文中提到提高疲劳强度的措施包括“避免应力集中、改善表面粗糙度、表面形变强化”等，D“增加划痕和缺口”会加剧应力集中，降低疲劳强度，故答案为D。 5. （判断题）金属材料的疲劳强度是指在循环应力作用下，能经受10⁵次循环而不断裂的最大应力值。（ ） 【答案】× 【解析】文中明确疲劳强度是“能经受无限次循环而不断裂的最大应力值”，10⁵次循环对应的是特定次数的应力，并非疲劳强度定义，故判断为错误。 6. （判断题）对于非铁金属，其疲劳极限对应的循环基数N为10⁸，高于钢铁材料的循环基数（10⁷）。（ ） 【答案】√ 【解析】文中提到“对于钢铁材料，循环基数 N=10⁷，对于非铁金属，循环基数 N=10⁸”，非铁金属循环基数更高，与题干表述一致，故判断为正确。 7. （判断题）金属材料的疲劳强度与抗拉强度无关，仅由材料的塑性决定。（ ） 【答案】× 【解析】文中指出“金属材料的疲劳强度随着抗拉强度的提高而增加”，说明疲劳强度与抗拉强度相关，且与塑性无直接“仅由”的关系，题干表述错误，故判断为错误。 知识点三 运-20机翼的打造处理技术 1. （单项选择题）整体喷丸成形技术中，弹丸需通过特殊装置形成（ ）冲击材料表面 A. 低速运动的弹丸流 B. 高速运动的弹丸流 C. 匀速运动的弹丸束 D. 间歇运动的弹丸团 【答案】B 【解析】文中指出“通过特殊装置，这些弹丸会形成高速运动的弹丸流，冲击材料表面”，A、C、D均不符合弹丸流的运动状态，故答案为B。 2. （单项选择题）运-20超临界机翼壁板对材料的主要性能要求是（ ） A. 仅高强度 B. 仅高韧性 C. 高强度和高韧性 D. 仅高耐蚀性 【答案】C 【解析】文中明确“运-20的超临界机翼壁板对强度和韧性的要求非常高”，说明需同时满足高强度和高韧性，A、B、D表述片面，故答案为C。 3. （单项选择题）飞机机翼的结构类型属于（ ） A. 厚壁实体结构 B. 典型薄壁结构 C. 框架支撑结构 D. 蜂窝夹层结构 【答案】B 【解析】文中提到“飞机机翼是一种典型的薄壁结构”，A、C、D均不符合机翼的结构特征描述，故答案为B。 4. （单项选择题）整体喷丸成形技术对飞机机翼疲劳寿命的影响是（ ） A. 疲劳寿命增加数十倍以上 B. 疲劳寿命基本不变 C. 疲劳寿命降低 D. 疲劳寿命增加1-2倍 【答案】A 【解析】文中明确“经过喷丸加工之后，其疲劳寿命会增加数十倍以上”，B、C、D均不符合该技术对疲劳寿命的提升效果，故答案为A。 5. （判断题）运-20超临界机翼壁板采用的整体喷丸成形技术，使用的弹丸直径通常大于10毫米。（ ） 【答案】× 【解析】文中明确弹丸“直径不到几毫米”，题干“大于10毫米”表述错误，故判断为错误。 6. （判断题）整体喷丸成形技术通过高速弹丸流冲击材料表面，能形成外形复杂、韧性强、疲劳寿命长的机翼部件。（ ） 【答案】√ 【解析】文中提到“这些弹丸会形成高速运动的弹丸流，冲击材料表面，从而形成外形复杂、韧性强、疲劳寿命长的机翼部件”，与题干表述一致，故判断为正确。 7. （判断题）飞机机翼经过喷丸加工后，其疲劳寿命会增加数十倍以上，但疲劳强度会有所降低。（ ） 【答案】× 【解析】文中明确喷丸加工后“疲劳寿命会增加数十倍以上，同时它的疲劳强度及耐蚀性也会大大增加”，题干“疲劳强度降低”表述错误，故判断为错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$