资产评估师机电设备测验试题分章练08.docx
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资产评估师机电设备测验试题分章练08
2009年资产评估师_机电设备测验试题分章练
08机器设备寿命估算
一、单项选择题
1.下列关于疲劳寿命理论的表述中，正确的是（）。
A.循环应力大于疲劳极限时所进行的疲劳强度计算称为有限寿命计算
B.条件疲劳极限小于疲劳极限
C.应力循环次数小于循环基数的称为低周疲劳
D.有限寿命疲劳极限小于疲劳极限
2.在其它条件相同时，（）时的疲劳极限最小。
A.r＝＋1
B.r＝0
C.r＝0.5
D.r＝－1
3.按照疲劳损伤为线性关系的理论，若设备已使用600天而积累损伤率为0．3，则剩余寿命应等于（）天。
A.1400
B.1200
C.900
D.1600
4.材料一定，其他条件不变的情况下，零件的有效应力集中系数从1.5增加为3，则该零件的疲劳极限成为原来数值的（）。
A.200%
B.50%
C.150%
D.不变
5.经过某种加工的零件的疲劳极限与标准试件的疲劳极限之比称为（）
A.有效应力集中系数
B.表面状态系数
C.尺寸系数
D.不对称循环度系数
6.交变应力的循环特性r等于最大应力与最小应力的比值，若r＝－1则表示（）。
A.静应力
B.对称循环
C.脉动循环
D.不对称循环
7.试件在交变应力作用下，能够承受无限次应力循环而不发生破坏的最大应力称之为（）。
A.强度极限
B.断裂极限
C.疲劳极限
D.屈服极限
8.影响裂纹扩展的最主要参数是（）。
A.温度
B.应力强度因子幅度ΔK
C.应力循环特征
D.环境介质
9.机器设备的经济寿命是指（）。
A.从设备使用之日起，到因有形磨损而不能使用之时为止的一段时间
B.从设备使用之日起，到因产品改变而使设备停止使用的一段时间
C.从设备使用之日起，到新一代设备出现的一段时间
D.从设备使用之日起，到因继续使用会造成经济上不合理而停用的一段时间
10.在设备进入（）之前应进行修理，以免使设备遭受破坏。
A.初期磨损阶段
B.正常磨损阶段
C.急剧磨损阶段
D.报废阶段
11.典型的磨损过程中，磨损量和时间之间基本上成直线关系的阶段是（）。
A.急剧磨损阶段
B.正常磨损阶段
C.初期磨损阶段
D.全部磨损过程
12.设备的正常磨损寿命应该是（）。
A.初期磨损阶段与正常磨损阶段之和
B.正常磨损阶段与急剧磨损阶段之和
C.初期磨损阶段与急剧磨损阶段之和
D.初期、正常、急剧磨损阶段之和
13.某轴类零件原始直径100mm，允许最大磨损量为2mm，现该轴已使用2年，测得轴的直径为99.5mm，其磨损强度为（）毫米/年。
A.1.25
B.1.00
C.0.75
D.0.25
14.某轴类零件原始直径100mm，允许最大磨损量为4mm，现该轴已运行使用2年，测得轴的直径为99.5mm，该轴的磨损率为（）。
A.0.25mm/年
B.2%
C.12.5%
D.25%
15.低碳钢材料在拉断前的最大应力称为（）。
A.屈服极限
B.比例极限
C.断裂极限
D.强度极限
16.低碳钢材料受轴向静拉力，当应力小于（）时，轴向应变与应力成线性关系。
A.屈服极限
B.比例极限
C.弹性极限
D.强度极限
17.45号结构钢，材料的屈服极限为310.5MPa，强度极限为451.5MPa，断裂极限为380.5MPa，比例极限为280MPa，设计安全系数为5，用该材料设计圆杆，其直径至少可达到（）才可以满足承受
N拉伸载荷的要求。
A.33.6mm
B.36.6mm
C.40.5mm
D.42.7mm
18.在静强度设计中，塑性材料的许用应力等于（）除以安全系数
A.强度极限
B.屈服极限
C.比例极限
D.弹性极限
19.当应力循环特征（）时，其疲劳极限等于强度极限。
A.r=-1
B.r=0
C.r=+1
D.+1＞r＞-1
二、多项选择题
1.下列描述设备寿命的参数中正确的是（）。
A.技术寿命
B.经济寿命
C.规定寿命
D.自然寿命
E.折旧年限
2.典型的磨损过程包括（）。
A.理论磨损阶段
B.正常磨损阶段
C.初期磨损阶段
D.急剧磨损阶段
E.实际磨损阶段
3.机器设备的磨损可能导致（）。
A.零部件尺寸、形状变化
B.零件的表面质量发生变化
C.精度下降
D.寿命下降
E.材料成分改变
4.处于正常磨损阶段的零部件其磨损速度较慢、磨损情况较稳定的原因是（）。
A.零部件之间的间隙过大
B.零部件之间相对运动速度降低
C.零部件表面上高低不平组织已被磨去
D.零部件表面上不耐磨组织已被磨去
E.使用了更多的润滑油
5.下面说法正确的是（）。
A.磨损率为零件实际磨损量和极限磨损量的比值。
B.磨损强度越小，材料耐磨性越好零件的工作时间就越长
C.在典型的磨损过程中，初期磨损阶段的磨损量和时间之间基本上成直线关系。
D.在整个磨损过程中，磨损量与磨损时间成直线关系，因为磨损强度一定。
E.磨损强度可以从历史数据估算
6.下列关于疲劳寿命曲线的说法中，正确的是（）。
A.应力—寿命曲线和应变—寿命曲线统称为S-N曲线。
B.S—N曲线依疲劳试验数据画出，在疲劳试验中都以实际零件作为试件。
C.条件疲劳极限大于疲劳极限。
D.疲劳寿命N低于10^6时，对应的有限寿命区称为低周疲劳区。
E.当N小于循环基数时，根据该区域的疲劳曲线的近似斜线所做的疲劳强度计算称为有限寿命计算。
7.下列循环应力中，循环特性（）时，试件在一个循环周期中交替承受拉应力和压应力作用。
A.r=-0.1
B.r=-0.5
C.r=0
D.r=0.5
E.r=1
8.疲劳寿命曲线是根据标准试件通过试验获得的，在使用时必须引入（）进行修正。
A.安全系数
B.尺寸系数
C.有效应力集中系数
D.载荷系数
E.表面状态系数
9.材料疲劳极限可以用（）等方法获得。
A.查手册
B.用零件的疲劳极限并考虑安全系数确定
C.用经验方法根据用材料的屈服极限和断裂极限计算
D.用经验方法根据材料的屈服极限和强度极限计算
Ｅ.用经验方法根据用材料的弹性极限和屈服极限计算
10.设备零件在受到（）作用时可能会产生疲劳损伤。
A.数值相等、方向不变的正应力
B.数值相等、方向变化的正应力
C.数值变化、方向不变的正应力
D.数值方向均变化的正应力
E.数值相等、方向不变的正应变
11.为了将材料疲劳极限曲线简化为ACB三点构成的折线，需用以下数据（）。
12.除了应力强度因子以外，还有（）等因素影响裂纹的扩展。
A.温度
B.磨损
C.应力循环特征
D.环境介质
E.加载频率
13.疲劳断裂过程一般认为包括（）几个阶段。
A.微观裂纹扩展
B.成核
C.断裂
D.裂纹加速扩展
E.宏观裂纹扩展
14.存在表面裂纹的金属零件，在循环载荷作用下裂纹扩展速度与加载频率的关系为（）。
A.在强度因子△K较低时，加载频率对裂纹扩展速度影响较大
B.在强度因子△K较低时，加载频率对裂纹扩展速度影响较小
C.温度低于蠕变温度时，温度对裂纹扩展速度无明显影响
D.加载频率越高，裂纹扩展速度越慢
E.加载频率与裂纹扩展速度无关
三、综合题
1.什么是疲劳极限曲线？
2.试述疲劳破坏和疲劳寿命，并简述疲劳损伤积累理论的基本思路和其中代表性的理论观点。
3.什么是磨损？
如何根据磨损方程计算磨损寿命？
4.某零件设计使用寿命10年，设计时考虑两种交变载荷P1和P2，对应的疲劳极限分别为10^3和10^5次，P1出现频度为30%，P2出现的频度为70%。
而实际使用时，P1出现频度变为70%，P2出现的频度为30%，若每天的总使用次数不变，估计零件的实际使用寿命为多少年。
5.某金属结构梁，受对称循环载荷作用，根据实际使用情况，以100天为一个周期，并将其危险断面的载荷谱简化为6级，各级交变正应力及循环次数
如下表所示。
已知上述材料的循环基数为
次，疲劳极限为
=100MPa，材料常数m=9。
试根据迈因纳定理确定其使用寿命。
6.某起重机，只有两种交变载荷状态P1和P2（P1>P2），所对应的应力幅分别为
和
，已知对应上述两个应力的疲劳破坏循环次数分别为10^4和10^6。
设计时考虑载荷P1和P2出现的频率分别为20%和80%。
每年的载荷循环总次数按2404次/年考虑。
试问：
1.该起重机的设计寿命为多少年？
2.该起重机投入使用后，由于工作条件发生变化，年载荷循环总次数比设计时考虑的增加了20%，起吊大载荷的频率也由原来的20%提高到40%。
目前该起重机已使用4年。
按实际工况，该起重机的总使用寿命为多少年？
剩余使用寿命为多少年？
7.已知某机器轴存在表面裂纹，与裂纹平面垂直的应力
，在裂纹扩展速度的半经验公式中
8.已知一根机器轴承受对称循环交变应力，经过分析，有两个截面比较危险，其中第一个截面上承受的应力幅σa＝80Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.85，表面质量系数β＝0.95，有效应力集中系数Kσ＝1.50；第二个截面上承受的最大应力σmax＝50Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.80，表面质量系数β＝0.90，有效应力集中系数Kσ＝2.50。
若第一个截面的安全系数为1.65，试问第二个截面的安全系数为多少？
若规定安全系数［n］＝1.6，试确定第二个截面是否安全？
参考答案
一、单项选择题
1
[答案] A
[解析] P466。
2
[答案] D
[解析] 在其它条件相同时对称循环下的疲劳极限最小，图8-4。
3
[答案] A
[解析] 剩余寿命＝总寿命－已使用寿命，总寿命÷100％＝已使用寿命÷积累损伤率＝600÷0.3＝2000，剩余寿命＝2000－600＝1400，P471。
4
[答案] B
[解析] P469表8-1。
5
[答案] B
[解析] P469。
6
[答案] B
[解析] P467。
7
[答案] C
[解析] P465图8－3。
8
[答案] B
[解析] P477。
9
[答案] D
[解析] A自然寿命，BC技术寿命P456。
10
[答案] C
[解析] P458。
11
[答案] B
[解析] P459。
12
[答案] A
[解析] P459。
13
[答案] D
[解析] P460磨损强度tgα＝Δs/Δt＝（100－99.5）/2＝0.25。
14
[答案] C
[解析] 根据P460公式8-6
磨损率＝实际磨损量÷允许最大磨损量＝（100－99.5）÷4＝12.5％。
15
[答案] D
[解析] P463。
16
[答案] B
[解析] P462。
17
[答案] C
[解析] P464塑性材料用屈服极限计算：
18
[答案] B
[解析] 在静强度设计中，脆性材料的许用应力等于.强度极限除以安全系数，塑性材料的许用应力等于屈服极限除以安全系数P463。
19
[答案] C
[解析] r=+1即静应力，P468图8-4。
二、多项选择题
1
[答案] ABD
[解析] P455。
2
[答案] BCD
[解析] P457。
3
[答案] ABCD
[解析] P457。
4
[答案] CD
[解析] P458。
5
[答案] ABE
[解析] A是设备的磨损率的概念磨损强度tgα＝BD/AD，磨损强度tgα越小，材料抗磨性越好，磨损强度可以从该设备的历史数据进行估算。
初期磨损阶段和急剧磨损阶段磨损量与磨损时间不成直线关系。
6
[答案] ACE
[解析] S—N曲线依疲劳试验数据画出，在疲劳试验中除少数试件与实际零件相同外，一般使用直径（5mm～10mm）规定表面光滑度的光滑标准试件。
疲劳寿命N低于
时，对应的有限寿命区称为低周疲劳区，P465。
7
[答案] AB
[解析] 循环特征小于零，应力的方向和大小都随之间的变化而变化，P467。
8
[答案] BCE
[解析] P469表8-1。
9
[答案] AD
[解析] P468
10
[答案] BCD
[解析] BCD是交变应力。
11
[答案] ACE
[解析] P468图8-4。
12
[答案] ACDE
[解析] P477。
13
[答案] ABCE
[解析] P475。
14
[答案] BD
[解析] P478。
三、综合题
1
[答案] 疲劳极限曲线是以
为横坐标、
为纵坐标，在直角坐标系中表示某种材料或试件在不同循环特征下疲劳极限大小的曲线。
在这条曲线上各点的疲劳寿命相等，因此也称等寿命曲线。
2
[答案] 零件和构件在低于材料屈服极限的交变应力（或应变）的反复作用下，经过一定的循环次数以后，在应力集中部位萌生裂纹。
裂纹在一定条件下扩展，最终突然断裂，这一失效过程称为疲劳破坏。
材料在疲劳破坏前所经历的循环数称为疲劳寿命。
疲劳损伤积累理论的基本思路是：
疲劳损伤积累理论认为：
当零件所受应力高于疲劳极限时，每一次载荷循环都对零件造成一定的损伤，并且这种损伤是可以积累的；当损伤积累到临界值时，零件将发生疲劳破坏。
疲劳损伤积累理论代表性的理论观点是线性疲劳损伤积累理论。
线性疲劳损伤积累理论认为，每一次循环载荷所产生的疲劳损伤，是相互独立的，总损伤是每一次疲劳损伤的线性累加，最具代表性的理论是迈因纳定理。
3
[答案] 答：
磨损是指固体相对运动时，在摩擦的作用下，摩擦面上物质不断耗损的现象。
磨损的主要表现形式是尺寸和形状的改变、表面质量的变化等，结果是机器和零部件的精度下降并影响其使用寿命和可靠性。
对以磨损为主要失效形式的机器或零部件，可以按照以下方法计算剩余寿命：
新机器或零部件的磨损寿命T为：
式中
Smax——最大磨损极限
SO——初期磨损阶段结束时的磨损间隙
tanα——磨损强度
（2）在用机器设备的磨损寿命，应首先根据现有间隙S1、原始间隙SO以及运行
时间t1计算磨损强度tanα
然后，再根据磨损方程计算剩余寿命。
4
[答案]
5
[答案]
6
[答案]
7
[答案] 根据帕利斯公式可以得到：
8
[答案]
（1）因为r=－1
所以σmax=σa
即该轴承受对称循环交变弯曲应力。
（2）考虑尺寸系数、表面状态系数以及应力集中系数后，在轴的危险截面上
（3）第二个截面的安全系数：
结论：
该截面不安全。
总的结论：
该轴安全系数不能满足要求，不安全。
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