四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目十七任务一 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十七：材料的力学性能 任务一：铸铁拉伸 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 灰铸铁试样在单向拉伸至断裂时，断口通常最接近于（ ）。 A. 与试样轴线垂直的平面 B. 与试样轴线平行的平面 C. 与试样轴线成45度的平面 D. 沿试样表面螺旋的曲面 【答案】A 【解析】灰铸铁属于脆性材料，拉伸时塑性变形很小，主要在最大正应力作用下发生断裂。最大正应力所在截面与试样轴线垂直，因此断口通常接近横截面。 2. 对原始直径为10 mm的灰铸铁圆试样进行拉伸试验，测得最大拉力为18.84 kN。该材料的抗拉强度约为（ ）。 A. 180 MPa B. 200 MPa C. 240 MPa D. 300 MPa 【答案】C 【解析】试样原始横截面积为π乘以10的平方除以4，约为78.5 mm2。抗拉强度等于最大拉力除以原始横截面积，即18840除以78.5，约为240 MPa。 3. 铸铁材料拉伸和低碳钢材料拉伸时，它们都会出现（ ） A. 屈服阶段 B. 弹性变形阶段 C. 强化阶段 D. 以上均不是 【答案】B 【解析】铸铁和低碳钢在拉伸初期都会产生弹性变形，卸载后可恢复原状。低碳钢有明显屈服和强化阶段，而铸铁通常没有明显的屈服阶段和强化阶段，因此选B。 4. 某铸件材料牌号为HT200，其中数字200表示该灰铸铁的（ ）。 A. 最低抗拉强度为200 MPa B. 最低抗压强度为200 MPa C. 最低屈服强度为200 MPa D. 最低硬度数值为200 HBW 【答案】A 【解析】灰铸铁牌号中HT后的数字表示其最低抗拉强度数值，单位为MPa。因此HT200表示该材料的最低抗拉强度为200 MPa。 5. 在基体组织相近的条件下，灰铸铁中的片状石墨会使其拉伸性能明显降低，主要原因是片状石墨（ ）。 A. 提高了基体承受拉力的面积 B. 阻碍了裂纹在基体中的扩展 C. 形成了尖端效应明显的缺口 D. 促进了拉伸过程中的塑性变形 【答案】C 【解析】片状石墨的端部尖锐，在拉伸载荷作用下容易产生应力集中，并成为裂纹萌生和扩展的位置。因此灰铸铁的抗拉强度和塑性通常较低。 6. 对灰铸铁进行拉伸试验时，从加载开始到断裂前通常观察到的现象是（ ）。 A. 发生明显屈服并出现较大延伸 B. 承受载荷后很快发生脆性断裂 C. 载荷恒定时持续产生塑性流动 D. 卸载以后仍能完全恢复原始尺寸 【答案】B 【解析】灰铸铁塑性较差，拉伸曲线一般没有明显屈服阶段和较长的塑性变形阶段。在达到较大载荷后，试样通常会较突然地断裂。 7. 灰铸铁拉伸试验中，计算抗拉强度时应采用的载荷和面积分别是（ ）。 A. 断裂载荷和断口实际面积 B. 最大载荷和原始横截面积 C. 屈服载荷和原始横截面积 D. 弹性载荷和断口实际面积 【答案】B 【解析】抗拉强度表示试样断裂前所承受的最大工程应力，计算时采用最大拉力除以试样拉伸前的原始横截面积。灰铸铁通常无明显屈服现象，不能用屈服载荷作为计算依据。 8. 下列材料中，弹性模量最大的是（ ） A. 木材 B. 铸铁 C. 铝合金 D. 钢材 【答案】D 【解析】钢材的弹性模量约为200GPa，铸铁约为110-160GPa，铝合金约为70GPa，木材约为10GPa，故钢材弹性模量最大。 9. 设计承受轴向拉力的灰铸铁支架时，确定其强度是否满足要求，应重点校核材料的（ ）。 A. 抗拉强度指标 B. 抗压强度指标 C. 冲击韧性指标 D. 布氏硬度指标 【答案】A 【解析】支架承受轴向拉力时，危险截面主要受拉应力作用。灰铸铁的抗拉能力相对较低，设计时应以抗拉强度作为主要强度校核依据。 10. 两种灰铸铁试样的原始横截面积相同，拉伸试验中甲试样的最大拉力大于乙试样。由此可判断（ ）。 A. 甲试样的抗拉强度高于乙试样 B. 甲试样的伸长率高于乙试样 C. 甲试样的硬度高于乙试样 D. 甲试样的韧性高于乙试样 【答案】A 【解析】当两个试样的原始横截面积相同时，最大拉力较大的试样，其最大拉力与原始横截面积之比较大，即抗拉强度较高。仅凭最大拉力不能直接判断伸长率、硬度或韧性。 11. 为减小试样尺寸对灰铸铁拉伸试验结果的影响，比较不同批次材料时应优先保证（ ）。 A. 试样的形状和尺寸符合统一标准 B. 试样的表面颜色和光泽保持一致 C. 试样的夹持位置和方向完全相同 D. 试样的断裂位置和形貌完全相同 【答案】A 【解析】拉伸试样的形状和尺寸会影响应力计算及试验结果的可比性。采用符合统一标准的试样，才能较可靠地比较不同批次灰铸铁的抗拉性能。 12. 灰铸铁圆杆承受逐渐增大的轴向拉力并发生断裂，其破坏主要由断面上的（ ）引起。 A. 最大正应力 B. 最大切应力 C. 交变剪应力 D. 接触压应力 【答案】A 【解析】轴向拉伸时，垂直于杆轴线的横截面承受最大的正应力。灰铸铁属于脆性材料，抗拉断裂主要由最大正应力达到材料承受极限引起。 13. 对灰铸铁试样进行拉伸试验时，试样断裂前通常表现出的变形特点是（ ）。 A. 发生较大的均匀塑性伸长 B. 出现明显的屈服平台 C. 产生显著的颈缩变形 D. 保持较小的塑性变形 【答案】D 【解析】灰铸铁中的片状石墨易造成应力集中，拉伸时塑性变形很小，通常没有明显屈服和颈缩现象，呈脆性断裂特征。 14. 测得某铸铁拉伸试样断裂前承受的最大拉力为48 kN，试样原始横截面积为160 mm2，其抗拉强度约为（ ）。 A. 240 MPa B. 300 MPa C. 320 MPa D. 480 MPa 【答案】B 【解析】抗拉强度等于最大拉力除以原始横截面积。48 kN换算为48000 N，48000除以160，结果为300 MPa。 15. 某灰铸铁试样进行拉伸试验时，载荷增大到一定数值后突然断裂，断裂前塑性变形很小。该现象主要表明灰铸铁在拉伸时（ ） A. 屈服阶段较为明显，延伸率较大 B. 强化阶段较为显著，颈缩现象明显 C. 抗拉强度较低，脆性断裂倾向较大 D. 抗拉强度较高，塑性变形能力较强 【答案】C 【解析】灰铸铁中片状石墨易造成应力集中，拉伸时裂纹迅速扩展，塑性变形很小即断裂，表现为抗拉强度较低、脆性断裂倾向较大。 16. 同一铸铁试样的原始直径均为20 mm。拉伸时在62.8 kN载荷下断裂；压缩时承受125.6 kN载荷仍未破坏。取截面积为原始截面积，下列分析正确的是（ ） A. 拉伸应力为200 MPa，压缩应力为400 MPa，表明其抗压能力较强 B. 拉伸应力为100 MPa，压缩应力为200 MPa，表明其抗拉能力较强 C. 拉伸应力为62.8 MPa，压缩应力为125.6 MPa，表明其抗压能力较强 D. 拉伸应力为400 MPa，压缩应力为800 MPa，表明其抗拉能力较强 【答案】A 【解析】截面积约为314 mm2，拉伸应力为200 MPa，压缩应力为400 MPa。铸铁通常抗压强度高于抗拉强度。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 脆性材料没有屈服现象。（ ） 【答案】正确 【解析】脆性材料在受力过程中塑性变形很小，通常没有明显的屈服现象，达到极限强度后会突然断裂。因此本题正确。 18. 铸铁在拉伸实验时，没有屈服阶段。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸时塑性变形很小，应力达到极限强度后即发生断裂，通常没有明显的屈服阶段。因此本题正确。 19. 灰铸铁拉伸断口一般较平坦、粗糙，断裂时吸收的塑性变形能量较少。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁拉伸时受片状石墨引起的应力集中影响，塑性变形能力低，断裂较突然，断口通常较粗糙而平坦。 20. 铸铁拉伸试验中，只要试样未出现明显屈服平台，就不能确定其抗拉强度。（ ） 【答案】错误 【解析】抗拉强度根据试样断裂前的最大拉力和原始横截面积计算。铸铁即使没有明显屈服平台，仍可测定抗拉强度。 21. 在相同截面面积条件下，铸铁试样承受的最大拉力越大，其抗拉强度越高。（ ） 【答案】正确 【解析】抗拉强度等于最大拉力除以试样原始横截面积。当横截面积相同时，最大拉力越大，计算得到的抗拉强度越高。 22. 球墨铸铁中石墨呈球状分布，能够减弱应力集中，因此其拉伸性能通常优于灰铸铁。（ ） 【答案】正确 【解析】球状石墨对金属基体的割裂作用较小，产生的应力集中弱于片状石墨，所以球墨铸铁一般具有较高的抗拉强度和较好的塑性。 23. 低碳钢和铸铁做拉伸试验时，都会产生缩颈现象。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。低碳钢具有良好的塑性，拉伸时经过屈服和强化后，通常在工程应力达到抗拉强度后出现明显缩颈。铸铁属于脆性材料，拉伸时塑性变形很小，常在未出现明显缩颈的情况下断裂。因此二者做拉伸试验时不会都产生缩颈现象。 24. 铸铁拉伸试样断裂后，原始标距内的伸长量越小，说明材料的塑性越好。（ ） 【答案】错误 【解析】拉伸后的伸长量反映材料的塑性变形能力。伸长量越大，材料塑性越好；铸铁的伸长量通常较小。 25. 铸铁拉伸时的应力—应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁的拉伸应力—应变图通常没有明显的直线段，应力与应变不呈严格的正比例关系，因此一般认为其不服从胡克定律。本题正确。 26. 测定铸铁抗拉强度时，应采用试样断裂瞬间的截面积作为计算面积。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁抗拉强度按最大拉力与试样原始横截面积的比值计算，不采用断裂后的截面积。 27. 灰铸铁试样在拉伸试验中，石墨片状组织容易形成应力集中，因此其抗拉强度通常低于抗压强度。（ ） 【答案】正确 【解析】片状石墨会削弱基体连续性并形成应力集中，灰铸铁受拉时易产生裂纹，抗拉强度较低。 28. 某灰铸铁零件承受相同大小的拉力和压力时，其抗拉性能优于抗压性能，更适合设计为受拉构件。（ ） 【答案】错误 【解析】灰铸铁的抗压强度通常明显大于抗拉强度，工程上更适合承受压力而不宜作为主要受拉构件。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述灰铸铁在拉伸试验中的主要力学性能特点。 【答案】（1）灰铸铁的拉伸塑性较差，断裂前伸长量较小。 （2）拉伸过程中通常没有明显的屈服阶段和颈缩现象。 （3）达到最大拉力后易发生突然断裂，表现出较明显的脆性断裂特征。 【解析】本题考查灰铸铁的拉伸行为。作答应围绕塑性变形小、屈服现象不明显和易脆断三个方面说明。 30. 低碳钢和铸铁的力学性质的主要区别是什么？ 【答案】（1）低碳钢断裂前有显著的塑性变形，并有明显的屈服现象和缩颈现象；铸铁拉伸时塑性变形很小，常在变形不大时突然断裂，通常没有明显的屈服现象和缩颈现象。 （2）低碳钢受拉和受压时的弹性模量相同，比例极限和屈服强度通常相近，抗拉、抗压能力相近。铸铁的抗压强度明显高于抗拉强度，因此铸铁等脆性材料常用于制造承受压力的构件。 【解析】低碳钢属于塑性材料。拉伸时一般经历弹性、屈服、强化、缩颈和断裂等阶段，断裂前塑性变形显著；受拉和受压时，其弹性模量相同，比例极限和屈服强度通常相近，因此抗拉、抗压能力相近。 铸铁属于脆性材料。由于石墨等组织缺陷容易形成应力集中，拉伸时塑性变形很小，通常无明显屈服和缩颈即发生断裂；其抗压强度明显高于抗拉强度，故适宜用于承受压力的构件。 31. 某设备支架采用球墨铸铁制造。拉伸试验中，试样原始直径为10 mm，断裂前最大拉力为31.4 kN。已知该零件材料要求的最低抗拉强度为380 MPa。计算该试样的抗拉强度，并判断材料是否满足要求；再说明球状石墨对提高拉伸性能的作用。 【答案】（1）试样原始横截面积为S=π/4=3.14×102/4=78.5 mm2。 （2）抗拉强度为σb=Fmax/S=31400/78.5=400 MPa。 （3）400 MPa高于380 MPa，该材料满足抗拉强度要求。 （4）球状石墨对基体的割裂作用较小，可减弱石墨尖端的应力集中，从而提高铸铁的抗拉强度和塑性。 【解析】先根据试样原始直径计算横截面积，再用最大拉力除以原始横截面积得到抗拉强度，并与规定值比较。球状石墨比片状石墨引起的应力集中弱，这是球墨铸铁拉伸性能较好的主要原因。 32. 简述灰铸铁在单向拉伸试验中的变形和断裂特点。 【答案】（1）灰铸铁的拉伸应力与应变关系通常不呈现明显的屈服阶段。 （2）试样达到抗拉强度附近时，塑性变形较小，伸长量不明显。 （3）试样常在未出现明显颈缩的情况下突然断裂，断裂表现出脆性特征。 【解析】灰铸铁中石墨会削弱金属基体的连续性，并在受拉时形成应力集中。因此，其拉伸塑性较差，通常没有明显屈服现象和颈缩现象，易发生突然断裂。 33. 某铸铁机座的连接耳在安装过程中可能承受拉力。结合灰铸铁的拉伸性能，说明结构设计时应注意的事项，写出3点。 【答案】（1）应避免在连接耳根部设置尖角和突变截面，采用圆角过渡以减小应力集中。 （2）应保证受拉部位具有足够的有效截面积，避免局部拉应力过大。 （3）孔边、螺纹连接处等易产生拉应力集中的部位，应合理布置并设置必要的加强结构。 【解析】灰铸铁受拉时塑性变形能力较弱，石墨端部容易产生应力集中并诱发裂纹扩展。结构设计应重点降低局部拉应力和应力集中，防止脆性断裂。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某机床床身采用灰铸铁制造。维修人员从同炉试块上加工直径为12 mm的拉伸试样，拉伸试验中试样在载荷31.4 kN时断裂。该铸铁规定的抗拉强度等级要求为：HT250不低于250 MPa，HT300不低于300 MPa。（1）计算该试样断裂时的抗拉强度。（2）判断该铸铁试样能否满足HT250和HT300的强度要求。（3）说明灰铸铁受拉构件设计时应注意的主要问题。 【答案】（1）试样原始横截面积为 。抗拉强度为 。（2）该试样抗拉强度为277.78 MPa，满足HT250的要求，不满足HT300的要求。（3）灰铸铁抗拉强度较低、塑性较差，受拉时容易发生脆性断裂。设计时应避免截面突变和尖角，减小应力集中，并留有足够的安全系数。 【解析】（1）试样原始横截面积为：。断裂载荷为。抗拉强度为：。 （2），因此满足HT250的强度要求；，因此不满足HT300的强度要求。 （3）灰铸铁中的片状石墨会造成应力集中，材料塑性较差，受拉时易发生脆性断裂。受拉构件设计时应避免承受较大的拉伸载荷，避免截面突变和尖角以减小应力集中，并留有足够的安全系数。 35.（4分）某灰铸铁吊装支座的拉伸试样为直径16 mm的圆棒。在拉伸试验中，试样断裂前的最大拉力为40.2 kN。该支座工作时，该截面承受的最大拉力为24.0 kN，设计要求拉伸安全系数不小于1.50。 （1）计算试样的原始横截面积和该材料的抗拉强度，π取3.14。 （2）计算支座工作时该截面的拉应力和拉伸安全系数，并判断是否满足设计要求。 （3）针对灰铸铁受拉易脆断的特点，提出一项该支座的结构改进措施。 【答案】（1）原始横截面积为 A＝π/4＝3.14×162/4＝200.96 mm2。抗拉强度为 σb＝Fmax/A＝40200/200.96＝200 MPa。 （2）工作拉应力为 σ＝F/A＝24000/200.96＝119.43 MPa。拉伸安全系数为 n＝σb/σ＝200/119.43＝1.67。安全系数大于1.50，满足设计要求。 （3）可在支座连接处采用较大圆角过渡，避免尖角和截面突变，以减小拉应力集中。 【解析】（1）抗拉强度按试样断裂前最大拉力除以原始横截面积计算。 （2）先由工作拉力求得拉应力，再用抗拉强度与工作拉应力的比值求安全系数，据此判断是否满足要求。 （3）灰铸铁拉伸塑性较差，结构改进应着重减小应力集中。 36.（10分）某灰铸铁传动箱在检修起吊时，吊耳危险截面为宽18 mm、厚12 mm的矩形截面。起吊过程中该截面承受的最大拉力为24.0 kN。材料拉伸试验测得的抗拉强度为250 MPa，设计规定吊耳的拉伸安全系数不小于2.00。 （1）计算吊耳危险截面的面积和起吊时的拉应力。 （2）计算该吊耳的拉伸安全系数，并判断起吊工况是否符合设计规定。 （3）若需进一步提高吊耳的抗拉可靠性，说明两项合理的结构改进措施。 【答案】（1）危险截面积为 A＝18×12＝216 mm2。拉应力为 σ＝F/A＝24000/216＝111.11 MPa。 （2）拉伸安全系数为 n＝σb/σ＝250/111.11＝2.25。安全系数大于2.00，起吊工况符合设计规定。 （3）可适当增大吊耳危险截面的宽度或厚度，降低工作拉应力。可在吊耳孔边和根部设置圆角过渡或加强筋，减小应力集中。 【解析】（1）矩形危险截面积由宽度与厚度相乘得到，再用最大拉力除以面积求拉应力。 （2）灰铸铁吊耳应按抗拉强度进行安全校核，计算所得安全系数满足规定值。 （3）提高铸铁受拉可靠性的关键是降低实际拉应力，并避免孔边和截面突变处产生较大的应力集中。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十七：材料的力学性能 任务一：铸铁拉伸 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 灰铸铁试样在单向拉伸至断裂时，断口通常最接近于（ ）。 A. 与试样轴线垂直的平面 B. 与试样轴线平行的平面 C. 与试样轴线成45度的平面 D. 沿试样表面螺旋的曲面 2. 对原始直径为10 mm的灰铸铁圆试样进行拉伸试验，测得最大拉力为18.84 kN。该材料的抗拉强度约为（ ）。 A. 180 MPa B. 200 MPa C. 240 MPa D. 300 MPa 3. 铸铁材料拉伸和低碳钢材料拉伸时，它们都会出现（ ） A. 屈服阶段 B. 弹性变形阶段 C. 强化阶段 D. 以上均不是 4. 某铸件材料牌号为HT200，其中数字200表示该灰铸铁的（ ）。 A. 最低抗拉强度为200 MPa B. 最低抗压强度为200 MPa C. 最低屈服强度为200 MPa D. 最低硬度数值为200 HBW 5. 在基体组织相近的条件下，灰铸铁中的片状石墨会使其拉伸性能明显降低，主要原因是片状石墨（ ）。 A. 提高了基体承受拉力的面积 B. 阻碍了裂纹在基体中的扩展 C. 形成了尖端效应明显的缺口 D. 促进了拉伸过程中的塑性变形 6. 对灰铸铁进行拉伸试验时，从加载开始到断裂前通常观察到的现象是（ ）。 A. 发生明显屈服并出现较大延伸 B. 承受载荷后很快发生脆性断裂 C. 载荷恒定时持续产生塑性流动 D. 卸载以后仍能完全恢复原始尺寸 7. 灰铸铁拉伸试验中，计算抗拉强度时应采用的载荷和面积分别是（ ）。 A. 断裂载荷和断口实际面积 B. 最大载荷和原始横截面积 C. 屈服载荷和原始横截面积 D. 弹性载荷和断口实际面积 8. 下列材料中，弹性模量最大的是（ ） A. 木材 B. 铸铁 C. 铝合金 D. 钢材 9. 设计承受轴向拉力的灰铸铁支架时，确定其强度是否满足要求，应重点校核材料的（ ）。 A. 抗拉强度指标 B. 抗压强度指标 C. 冲击韧性指标 D. 布氏硬度指标 10. 两种灰铸铁试样的原始横截面积相同，拉伸试验中甲试样的最大拉力大于乙试样。由此可判断（ ）。 A. 甲试样的抗拉强度高于乙试样 B. 甲试样的伸长率高于乙试样 C. 甲试样的硬度高于乙试样 D. 甲试样的韧性高于乙试样 11. 为减小试样尺寸对灰铸铁拉伸试验结果的影响，比较不同批次材料时应优先保证（ ）。 A. 试样的形状和尺寸符合统一标准 B. 试样的表面颜色和光泽保持一致 C. 试样的夹持位置和方向完全相同 D. 试样的断裂位置和形貌完全相同 12. 灰铸铁圆杆承受逐渐增大的轴向拉力并发生断裂，其破坏主要由断面上的（ ）引起。 A. 最大正应力 B. 最大切应力 C. 交变剪应力 D. 接触压应力 13. 对灰铸铁试样进行拉伸试验时，试样断裂前通常表现出的变形特点是（ ）。 A. 发生较大的均匀塑性伸长 B. 出现明显的屈服平台 C. 产生显著的颈缩变形 D. 保持较小的塑性变形 14. 测得某铸铁拉伸试样断裂前承受的最大拉力为48 kN，试样原始横截面积为160 mm2，其抗拉强度约为（ ）。 A. 240 MPa B. 300 MPa C. 320 MPa D. 480 MPa 15. 某灰铸铁试样进行拉伸试验时，载荷增大到一定数值后突然断裂，断裂前塑性变形很小。该现象主要表明灰铸铁在拉伸时（ ） A. 屈服阶段较为明显，延伸率较大 B. 强化阶段较为显著，颈缩现象明显 C. 抗拉强度较低，脆性断裂倾向较大 D. 抗拉强度较高，塑性变形能力较强 16. 同一铸铁试样的原始直径均为20 mm。拉伸时在62.8 kN载荷下断裂；压缩时承受125.6 kN载荷仍未破坏。取截面积为原始截面积，下列分析正确的是（ ） A. 拉伸应力为200 MPa，压缩应力为400 MPa，表明其抗压能力较强 B. 拉伸应力为100 MPa，压缩应力为200 MPa，表明其抗拉能力较强 C. 拉伸应力为62.8 MPa，压缩应力为125.6 MPa，表明其抗压能力较强 D. 拉伸应力为400 MPa，压缩应力为800 MPa，表明其抗拉能力较强 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 脆性材料没有屈服现象。（ ） 18. 铸铁在拉伸实验时，没有屈服阶段。（ ） 19. 灰铸铁拉伸断口一般较平坦、粗糙，断裂时吸收的塑性变形能量较少。（ ） 20. 铸铁拉伸试验中，只要试样未出现明显屈服平台，就不能确定其抗拉强度。（ ） 21. 在相同截面面积条件下，铸铁试样承受的最大拉力越大，其抗拉强度越高。（ ） 22. 球墨铸铁中石墨呈球状分布，能够减弱应力集中，因此其拉伸性能通常优于灰铸铁。（ ） 23. 低碳钢和铸铁做拉伸试验时，都会产生缩颈现象。（ ） 24. 铸铁拉伸试样断裂后，原始标距内的伸长量越小，说明材料的塑性越好。（ ） 25. 铸铁拉伸时的应力—应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律（ ） 26. 测定铸铁抗拉强度时，应采用试样断裂瞬间的截面积作为计算面积。（ ） 27. 灰铸铁试样在拉伸试验中，石墨片状组织容易形成应力集中，因此其抗拉强度通常低于抗压强度。（ ） 28. 某灰铸铁零件承受相同大小的拉力和压力时，其抗拉性能优于抗压性能，更适合设计为受拉构件。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述灰铸铁在拉伸试验中的主要力学性能特点。 30. 低碳钢和铸铁的力学性质的主要区别是什么？ 31. 某设备支架采用球墨铸铁制造。拉伸试验中，试样原始直径为10 mm，断裂前最大拉力为31.4 kN。已知该零件材料要求的最低抗拉强度为380 MPa。计算该试样的抗拉强度，并判断材料是否满足要求；再说明球状石墨对提高拉伸性能的作用。 32. 简述灰铸铁在单向拉伸试验中的变形和断裂特点。 33. 某铸铁机座的连接耳在安装过程中可能承受拉力。结合灰铸铁的拉伸性能，说明结构设计时应注意的事项，写出3点。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某机床床身采用灰铸铁制造。维修人员从同炉试块上加工直径为12 mm的拉伸试样，拉伸试验中试样在载荷31.4 kN时断裂。该铸铁规定的抗拉强度等级要求为：HT250不低于250 MPa，HT300不低于300 MPa。（1）计算该试样断裂时的抗拉强度。（2）判断该铸铁试样能否满足HT250和HT300的强度要求。（3）说明灰铸铁受拉构件设计时应注意的主要问题。 35.（4分）某灰铸铁吊装支座的拉伸试样为直径16 mm的圆棒。在拉伸试验中，试样断裂前的最大拉力为40.2 kN。该支座工作时，该截面承受的最大拉力为24.0 kN，设计要求拉伸安全系数不小于1.50。 （1）计算试样的原始横截面积和该材料的抗拉强度，π取3.14。 （2）计算支座工作时该截面的拉应力和拉伸安全系数，并判断是否满足设计要求。 （3）针对灰铸铁受拉易脆断的特点，提出一项该支座的结构改进措施。 36.（10分）某灰铸铁传动箱在检修起吊时，吊耳危险截面为宽18 mm、厚12 mm的矩形截面。起吊过程中该截面承受的最大拉力为24.0 kN。材料拉伸试验测得的抗拉强度为250 MPa，设计规定吊耳的拉伸安全系数不小于2.00。 （1）计算吊耳危险截面的面积和起吊时的拉应力。 （2）计算该吊耳的拉伸安全系数，并判断起吊工况是否符合设计规定。 （3）若需进一步提高吊耳的抗拉可靠性，说明两项合理的结构改进措施。 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