第7卷 金属材料的疲劳强度 江苏省（职教高考）机电类专业《金属加工与实训考点双析卷》

编写说明：江苏省中职职教高考机电类《金属加工与实训》考点双析卷专辑，依据2025年江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲《金属加工基础》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第7卷精准对标江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲《金属加工基础》： （一）掌握内容：金属材料的疲劳强度 江苏省机电类专业综合理论考试 《金属加工与实训》 考点双析卷 第7卷 金属材料的疲劳强度 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、判断题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1．高温环境对金属材料的疲劳强度没有影响。( ) 【答案】错误 【详解】高温环境会降低金属材料的疲劳强度。 2．在工程上，在一定的应力循环次数下不发生断裂的最大应力称为疲劳强度。( ) 【答案】正确 3．由于大部分机械零件的损坏是由疲劳造成的，消除或减少疲劳失效，对于提高零件使用寿命有着重要意义。( ) 【答案】正确 4．材料的疲劳强度只与材料本身的性质相关，与加载条件无关。( ) 【答案】错误 【详解】材料的疲劳强度受到材料本身性质和加载条件等因素的影响。 5．高强度低韧性材料在疲劳载荷下不容易发生裂纹。( ) 【答案】错误 【详解】高强度低韧性材料在疲劳载荷下更容易发生裂纹。 6．重复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂。( ) 【答案】正确 7．衡量金属疲劳的判据是疲劳强度。( ) 【答案】正确 8．疲劳是指材料在静态载荷下逐渐产生裂纹并最终破坏。( ) 【答案】错误 【详解】疲劳是指材料在循环应力下逐渐产生裂纹并最终破坏。 9．零件在循环应力作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程，称为金属疲劳。( ) 【答案】正确 10．疲劳试验中，载荷幅值越大，材料的疲劳寿命越长。( ) 【答案】错误 【详解】较大的载荷幅值会缩短材料的疲劳寿命。 二、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 11．金属材料的疲劳行为是指材料在循环载荷作用下发生的：（   ） A．塑性变形 B．弹性变形 C．断裂破坏 D．永久变形 【答案】C 【详解】金属材料在循环载荷作用下最终会发生断裂破坏，这是其疲劳行为的特点之一。 12．影响金属材料的疲劳强度的因素不包括？（   ） A．温度 B．加工工艺 C．晶粒大小 D．密度 【答案】D 【详解】影响金属材料的疲劳强度的因素包括温度、加工工艺、晶粒大小等，但与密度关系不大。 13．疲劳破坏的特点包括：（   ） A．突然断裂 B．明显塑性变形 C．断口光洁 D．碎裂形态不规则 【答案】D 【详解】疲劳破坏的特点之一是碎裂形态不规则，断口呈现出一些细小的裂纹和颗粒状的表面。 14．下列关于疲劳现象的描述，错误的是：（   ） A．疲劳现象是指材料在受到交变载荷作用下发生断裂的现象 B．疲劳现象是一种随时间累积的现象 C．疲劳现象通常发生在高应力和低应力交替作用下 D．疲劳现象与材料的静态强度没有关系 【答案】A 【详解】疲劳现象不一定导致材料断裂，而是指材料在交变载荷下产生的变形和裂纹扩展等现象。 15．下列哪种情况有利于金属材料的疲劳寿命？（   ） A．高温环境 B．高循环载荷幅值 C．表面粗糙 D．经过热处理 【答案】D 【详解】经过热处理可以改善金属材料的晶粒结构和性能分布，提高其疲劳寿命。其他选项均不利于疲劳寿命。 16．测定疲劳强度时，工程上规定有色金属的应力循环次数取（   ） A．106 B．107 C．108 D．109 【答案】C 【详解】钢铁材料，其循环基数N=107 ；对于非铁金属，其循环基数N=108。 17．作疲劳试验时，试样承受的载荷为（   ） A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷 D．动载荷 【答案】C 18．疲劳现象中，表面的亮纹、颈缩和断口特征都是疲劳裂纹的？（   ） A．扩展形式 B．生成形式 C．结晶形式 D．磨损形式 【答案】A 【详解】表面的亮纹、颈缩和断口特征都是疲劳裂纹扩展的表现形式之一。 19．承受_____作用的零件，使用时可能会出现疲劳断裂。（   ） A．静拉力 B．静压力 C．大的冲击力 D．交变应力 【答案】D 20．疲劳现象中，裂纹通常是从？（   ） A．材料表面开始生成的 B．材料内部开始生成的 C．材料的结晶界开始生成的 D．材料的缺陷处开始生成的 【答案】B 【详解】在疲劳现象中，裂纹通常是从材料内部的微小缺陷处开始生成的。 三、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 21．对于疲劳的说法正确的有（   ） A．疲劳断裂不产生明显的塑性变形 B．疲劳断裂是突然发生的 C．疲劳强度随着抗拉强度的提高而增加 D．大部分机械零件的损坏是由疲劳造成的 【答案】ABCD 22．下列选项中，影响疲劳强度的因素有（   ） A．工作条件 B．非金属夹杂 C．冶金缺陷 D．内部应力集中 【答案】ABCD 23．下列选项中，能提高机械零件疲劳强度的方法正确的是（   ） A．设计时避免应力集中 B．用高精密机床加工 C．提高零件表面质量 D．使用较贵的金属材料 【答案】AC 24．下列选项中，能提高机械零件疲劳强度的方法有（   ） A．设计时避免应力集中 B．用高精密机床加工 C．提高零件表面质量 D．使用较贵的金属材料 【答案】AC 四、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 25．疲劳寿命曲线通常在一定次数后呈现______趋势。 【答案】下降 【详解】疲劳寿命曲线通常在一定次数后呈现下降趋势，这是由于材料内部的微小缺陷逐渐扩展导致材料疲劳破坏。 26．疲劳是一种材料在_____加载下反复应力作用而导致失效的现象。 【答案】循环 【详解】疲劳是指在循环加载下，材料反复受到应力作用而导致失效的现象。疲劳失效是材料的一种重要失效形式，经常发生在受到交变载荷的金属结构和零件中。 27．其应变的大小、方向都随时间发生周期性变化的应变称为____。 【答案】循环应变 28．疲劳寿命预测中，统计方法更倾向于使用实验数据进行建模来预测材料的______。 【答案】疲劳寿命 【详解】统计方法更适合使用实验数据来建模预测材料的疲劳寿命，可以提高预测的准确性。 29．载荷幅值是影响疲劳寿命预测准确性的重要参数之一，较大的载荷幅值通常会导致_____的疲劳寿命。 【答案】较短 【详解】较大的载荷幅值会缩短材料的疲劳寿命，因此在疲劳寿命预测中需要准确考虑载荷幅值的影响。 五、问答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 30．金属的疲劳断裂是怎样发生的？如何提高零件的疲劳强度？ 【答案】1.疲劳断裂发生原因：金属疲劳断裂是零件在循环应力作用下，经过一定循环次数后发生的脆性断裂。其过程包括：在应力集中部位萌生微裂纹，裂纹在循环应力下逐步扩展，最终当裂纹达到临界尺寸时发生瞬时断裂。断口可见典型的"贝壳状"疲劳辉纹。2.提高零件疲劳强度的主要方法包括：优化设计降低应力集中，选用高强度材料，通过表面强化处理形成表面压应力层，以及进行调质热处理提高材料韧性。此外，控制使用载荷、避免超载和定期无损检测也是重要措施。 31．什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度？ 【答案】在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。 提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少内部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：江苏省中职职教高考机电类《金属加工与实训》考点双析卷专辑，依据2025年江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲《金属加工基础》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第7卷精准对标江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲《金属加工基础》： （一）掌握内容：金属材料的疲劳强度 江苏省机电类专业综合理论考试 《金属加工与实训》 考点双析卷 第7卷 金属材料的疲劳强度 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、判断题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1．高温环境对金属材料的疲劳强度没有影响。( ) 2．在工程上，在一定的应力循环次数下不发生断裂的最大应力称为疲劳强度。( ) 3．由于大部分机械零件的损坏是由疲劳造成的，消除或减少疲劳失效，对于提高零件使用寿命有着重要意义。( ) 4．材料的疲劳强度只与材料本身的性质相关，与加载条件无关。( ) 5．高强度低韧性材料在疲劳载荷下不容易发生裂纹。( ) 6．重复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂。( ) 7．衡量金属疲劳的判据是疲劳强度。( ) 8．疲劳是指材料在静态载荷下逐渐产生裂纹并最终破坏。( ) 9．零件在循环应力作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程，称为金属疲劳。( ) 10．疲劳试验中，载荷幅值越大，材料的疲劳寿命越长。( ) 二、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 11．金属材料的疲劳行为是指材料在循环载荷作用下发生的：（   ） A．塑性变形 B．弹性变形 C．断裂破坏 D．永久变形 12．影响金属材料的疲劳强度的因素不包括？（   ） A．温度 B．加工工艺 C．晶粒大小 D．密度 13．疲劳破坏的特点包括：（   ） A．突然断裂 B．明显塑性变形 C．断口光洁 D．碎裂形态不规则 14．下列关于疲劳现象的描述，错误的是：（   ） A．疲劳现象是指材料在受到交变载荷作用下发生断裂的现象 B．疲劳现象是一种随时间累积的现象 C．疲劳现象通常发生在高应力和低应力交替作用下 D．疲劳现象与材料的静态强度没有关系 15．下列哪种情况有利于金属材料的疲劳寿命？（   ） A．高温环境 B．高循环载荷幅值 C．表面粗糙 D．经过热处理 16．测定疲劳强度时，工程上规定有色金属的应力循环次数取（   ） A．106 B．107 C．108 D．109 17．作疲劳试验时，试样承受的载荷为（   ） A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷 D．动载荷 18．疲劳现象中，表面的亮纹、颈缩和断口特征都是疲劳裂纹的？（   ） A．扩展形式 B．生成形式 C．结晶形式 D．磨损形式 19．承受_____作用的零件，使用时可能会出现疲劳断裂。（   ） A．静拉力 B．静压力 C．大的冲击力 D．交变应力 20．疲劳现象中，裂纹通常是从？（   ） A．材料表面开始生成的 B．材料内部开始生成的 C．材料的结晶界开始生成的 D．材料的缺陷处开始生成的 三、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 21．对于疲劳的说法正确的有（   ） A．疲劳断裂不产生明显的塑性变形 B．疲劳断裂是突然发生的 C．疲劳强度随着抗拉强度的提高而增加 D．大部分机械零件的损坏是由疲劳造成的 22．下列选项中，影响疲劳强度的因素有（   ） A．工作条件 B．非金属夹杂 C．冶金缺陷 D．内部应力集中 23．下列选项中，能提高机械零件疲劳强度的方法正确的是（   ） A．设计时避免应力集中 B．用高精密机床加工 C．提高零件表面质量 D．使用较贵的金属材料 24．下列选项中，能提高机械零件疲劳强度的方法有（   ） A．设计时避免应力集中 B．用高精密机床加工 C．提高零件表面质量 D．使用较贵的金属材料 四、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 25．疲劳寿命曲线通常在一定次数后呈现______趋势。 26．疲劳是一种材料在_____加载下反复应力作用而导致失效的现象。 27．其应变的大小、方向都随时间发生周期性变化的应变称为____。 28．疲劳寿命预测中，统计方法更倾向于使用实验数据进行建模来预测材料的______。 29．载荷幅值是影响疲劳寿命预测准确性的重要参数之一，较大的载荷幅值通常会导致_____的疲劳寿命。 五、问答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 30．金属的疲劳断裂是怎样发生的？如何提高零件的疲劳强度？ 31．什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $