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【例題·單選題】交變應力的循環(huán)特性r等于最大應力與最小應力的比值,若r=1,則表示材料所受應力為( )。
A.靜應力
B.對稱循環(huán)應力
C.脈動循環(huán)應力
D.不對稱循環(huán)應力
『正確答案』A
『答案解析』當循環(huán)特征r=-1時,表明材料所受的應力為對稱循環(huán)應力;r=0表示材料所受的應力為脈動循環(huán)應力。
【例題·單選題】(2008)下列關(guān)于疲勞極限曲線(見圖)的說法中,錯誤的是( )。
A.疲勞極限曲線上各點的疲勞壽命相等
B.疲勞極限曲線與縱軸的交點A表示對稱循環(huán)的疲勞極限
C.疲勞極限曲線與橫軸的交點B表示脈動循環(huán)的疲勞極限
D.在工程上,常將疲勞極限曲線簡化為折線甚至直線,這種簡化降低了計算精度,但更趨于安全
『正確答案』C
『答案解析』疲勞極限曲線上各點的疲勞壽命相等,這些曲線也稱為等壽命曲線,所以選項A正確;A點表示對稱循環(huán)的疲勞極限,所以選項B正確;C點表示脈動循環(huán)的疲勞極限,B點表示應力幅接近于零點時的疲勞極限,它等于材料的強度極限,所以選項C不正確。選項D的表述是正確的。
【例題·單選題】以下說法中,正確的是( )。
A.材料一定,則疲勞極限一定
B.r=0時,材料的疲勞極限等于該材料的強度極限
C.其他條件相同時,r=-1,材料的疲勞極限最小
D.條件疲勞極限與疲勞壽命成反比
『正確答案』C
『答案解析』疲勞極限不僅與材料有關(guān),還與分析對象的應力集中、尺寸和表面狀態(tài)有關(guān);當r=1時,即承受靜應力的時候,材料的疲勞極限等于該材料的強度極限;條件疲勞極限與疲勞壽命成反向變動關(guān)系,但不成比例。
【考點4】疲勞損傷積累的含義、應用及零件壽命的估算
【例題·單選題】疲勞損傷積累理論認為,當零件的應力( )疲勞極限時,每一次載荷循環(huán)都會對零件造成一定量的損傷,并且這種損傷是可以積累的。
A.高于
B.低于
C.等于
D.不低于
『正確答案』A
『答案解析』疲勞損傷積累理論認為,當零件所受的應力高于疲勞極限時,每一次應力循環(huán)都會對零件造成一定量的損傷,這種損傷是可以積累的;當損傷積累到臨界值時,零件將發(fā)生疲勞破壞。
【例題·單選題】按照疲勞損傷為線性關(guān)系的理論,若設備已使用100天而積累損傷率為0.2,則剩余壽命應等于( )天。
A.200
B.400
C.600
D.800
『正確答案』B
『答案解析』剩余壽命=100/0.2-100=400(天)
【例題·單選題】某零件設計使用壽命10年,設計時考慮兩種交變載荷P1和P2,對應的疲勞極限分別為103和105,P1出現(xiàn)的頻度為30%,P2出現(xiàn)的頻度為70%。而實際使用時,P1出現(xiàn)的頻度為70%,P2出現(xiàn)的頻度為30%。若每天總使用次數(shù)不變,估計零件的實際使用壽命為( )年。
A.1.42
B.3.25
C.4.37
D.6.50
『正確答案』C
【例題·所選題】下列有關(guān)裂紋擴展的影響因素的表述中,正確的有( )。
A.應力強度因子幅度是影響裂紋擴展的主要參數(shù)
B.一般在強度因子較低時,加載頻率對裂紋的疲勞擴展速度影響很小
C.裂紋擴展速度與加載頻率成正比關(guān)系
D.對深埋裂紋,當溫度低于蠕變溫度時,溫度對裂紋擴展速度無明顯影響
E.對表面裂紋,高溫對裂紋擴展速度影響較大,溫度越高裂紋擴展速度越快
『正確答案』ABDE
『答案解析』應力強度因子幅度ΔK是影響裂紋擴展的主要參數(shù)。除此之外,還有很多因素對裂紋的疲勞擴展有影響,如應力循環(huán)特征、加載頻率、溫度、環(huán)境介質(zhì)等。
1.應力循環(huán)特征的影響。它對裂紋擴展速度影響比較大。
2.加載頻率的影響。在強度因子較低時,加載頻率對疲勞擴展速度影響較??;當Δk值比較高時,裂紋擴展速度和加載頻率成反比關(guān)系。
3.溫度的影響。對深埋裂紋,當溫度低于蠕變溫度時,溫度對裂紋擴展速度無明顯影響;對表面裂紋,高溫對裂紋擴展速度影響比較大。
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