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力学性能二级考试题及答案
一、单项选择题（共30题，每题1分）（每题只有一个正确选项，将正确选项的字母填入括号内）
1.材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性
2.金属材料的屈服强度是指材料（）A.产生永久变形而不破坏的最小应力B.产生弹性变形的最大应力C.断裂前产生的最大应力D.抵抗弹性变形的能力
3.下列指标中，不属于材料力学性能的是（）A.密度B.抗拉强度C.冲击韧性D.疲劳强度
4.布氏硬度（HB）测试方法适用于（）A.脆性材料B.硬度较低的材料C.高硬度材料D.薄试样
5.材料受力后产生塑性变形而不断裂的能力称为（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性
6.金属材料的伸长率（δ）是指（）A.断后标距的残余伸长与原始标距之比的百分数B.断后试样直径的残余缩短与原始直径之比的百分数C.断裂前产生的最大应力D.抵抗弹性变形的能力
7.洛氏硬度（HRC）测试常用的压头是（）A.淬火钢球B.金刚石圆锥压头C.硬质合金球D.金刚石四棱锥
8.材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功的能力称为（）第1页共9页A.强度B.硬度C.塑性D.冲击韧性
9.疲劳破坏的特点是（）A.突然发生，无明显预兆B.破坏前有明显的塑性变形C.强度越高，疲劳寿命越长D.仅发生在金属材料中
10.下列哪种因素对材料的疲劳性能影响最大？（）A.材料的强度B.载荷频率C.应力集中D.环境温度
11.材料的硬度值与强度值之间的关系是（）A.硬度越高，强度一定越高B.强度越高，硬度一定越高C.硬度与强度无直接关系D.硬度是强度的间接反映，某些情况下可通过硬度估算强度
12.金属材料经淬火处理后，通常会（）A.强度提高，塑性降低B.强度和塑性均提高C.强度降低，塑性提高D.强度和塑性均降低
13.布氏硬度（HBW）测试中，若压头直径越大、载荷越大，则硬度值（）A.越大B.越小C.不变D.不确定
14.材料的韧性主要取决于（）A.强度和硬度B.强度和塑性C.硬度和塑性D.强度、塑性和冲击韧性
15.下列哪种性能指标属于材料的动态力学性能？（）A.抗拉强度B.冲击韧性C.疲劳强度D.硬度
16.金属材料的疲劳裂纹通常起源于（）第2页共9页A.试样中心B.表面或内部缺陷处C.远离载荷作用点D.无规律
17.材料的弹性模量（E）反映材料的（）A.抵抗永久变形的能力B.抵抗弹性变形的能力C.吸收能量的能力D.抵抗断裂的能力
18.维氏硬度（HV）测试的特点是（）A.压痕小，适用于薄试样和表面层测试B.压痕大，适用于粗晶粒材料C.测试效率高，适用于批量生产D.测试结果受材料硬度均匀性影响小
19.材料在循环载荷作用下，经过无数次应力循环而不发生断裂的最大应力称为（）A.屈服强度B.抗拉强度C.疲劳极限D.冲击强度
20.影响金属材料塑性的主要因素是（）A.材料成分和组织B.载荷大小C.温度D.以上都是
21.下列材料中，通常塑性最好的是（）A.低碳钢B.高碳钢C.铸铁D.陶瓷根据以下材料力学性能参数表（部分），回答22-23题|材料|抗拉强度（σb/MPa）|屈服强度（σs/MPa）|伸长率（δ/%）|硬度（HB）||20钢|410-550|245-315|25-30|131-156||45钢|590-750|355-410|16-21|179-217|第3页共9页|HT250铸铁|250-330|-|
0.5-
1.5|190-250|
22.从表中数据可知，20钢与45钢相比，主要差异体现在（）A.抗拉强度B.屈服强度C.伸长率D.硬度
23.HT250铸铁的性能特点是（）A.塑性好，强度低B.强度中等，塑性差C.强度高，塑性好D.硬度低，塑性好
24.材料的韧性指标通常通过（）测试获得A.拉伸试验B.硬度试验C.冲击试验D.疲劳试验
25.应力集中会导致材料的（）A.强度提高B.塑性提高C.疲劳强度降低D.韧性提高
26.金属材料在常温下，随温度升高，其塑性通常会（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低
27.下列哪种不是材料的力学性能指标？（）A.密度B.疲劳强度C.冲击韧性D.硬度
28.材料的疲劳破坏属于（）破坏A.脆性B.韧性C.既不是脆性也不是韧性D.可能是脆性或韧性
29.布氏硬度（HB）计算公式为（）A.F/S，其中F为载荷，S为压痕面积B.F/S，其中F为载荷，S为压痕直径C.F/πD/2×h，其中D为压头直径，h为压痕深度D.F/πD/2×h，其中D为压痕直径，h为压头直径
30.材料的“韧性”主要体现在（）A.吸收弹性变形能的能力B.吸收塑性变形能的能力第4页共9页C.吸收冲击能量的能力D.抵抗断裂的能力
二、多项选择题（共20题，每题2分）（每题有多个正确选项，多选、少选、错选均不得分）
1.金属材料的力学性能指标包括（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性E.疲劳强度
2.影响材料疲劳性能的主要因素有（）A.应力集中B.载荷类型（对称循环、非对称循环）C.环境介质（腐蚀、温度）D.材料表面质量E.材料成分
3.下列关于硬度测试的说法，正确的有（）A.布氏硬度（HB）适用于组织均匀的材料，如铸铁、有色金属B.洛氏硬度（HRC）适用于淬火钢、工具钢等高硬度材料C.维氏硬度（HV）压痕小，可用于表面层或薄试样测试D.布氏硬度测试中，压头直径越大，测试结果越稳定E.洛氏硬度测试中，载荷越大，硬度值越高
4.材料的塑性可以通过（）指标表征A.伸长率（δ）B.断面收缩率（ψ）C.冲击韧性（αk）D.硬度（HB）E.屈服强度（σs）
5.下列关于强度和硬度关系的说法，正确的有（）A.硬度是强度的一种间接反映，通常硬度越高，强度越高B.对于大多数金属材料，抗拉强度（σb）与硬度（HB）有近似线性关系C.硬度测试方法不同，其结果与强度的对应关系也不同D.硬度高的材料，其屈服强度一定高于硬度低的值E.硬度测试不能直接反映材料的疲劳强度
6.材料的韧性与（）有关第5页共9页A.强度水平B.塑性水平C.冲击能量D.断裂韧性E.硬度
7.拉伸试验中，材料的“屈服现象”表现为（）A.应力基本不变，应变显著增加B.低碳钢表现明显，高碳钢不明显C.与材料成分和组织有关D.是材料发生塑性变形的开始E.所有金属材料均会出现
8.影响金属材料冲击韧性的因素有（）A.温度B.材料组织（晶粒大小、析出相）C.缺口形式和尺寸D.加载速度E.材料强度
9.下列属于金属材料静态力学性能指标的有（）A.抗拉强度B.屈服强度C.冲击韧性D.弹性模量E.疲劳强度
10.关于材料的疲劳裂纹扩展，正确的说法有（）A.裂纹扩展分为萌生、扩展和瞬断三个阶段B.应力比（R=σmin/σmax）越小，裂纹扩展越快C.应力集中会加速裂纹萌生和扩展D.疲劳裂纹通常从表面或表面缺陷处开始E.材料的疲劳寿命与应力幅呈线性关系
11.材料的“弹性变形”特点是（）A.外力去除后变形可完全恢复B.变形与应力呈线性关系C.变形量通常较小D.取决于材料的弹性模量E.与温度无关
12.金属材料经热处理后，性能可能发生的变化有（）A.强度提高B.硬度提高C.塑性提高D.韧性降低E.疲劳强度提高
13.下列属于材料“脆性断裂”特征的有（）第6页共9页A.断口平齐，呈结晶状B.无明显塑性变形C.断裂前无预兆D.常发生在低温或高速加载时E.低碳钢在常温下的典型断裂方式
14.影响材料硬度测试结果准确性的因素有（）A.压头类型和尺寸B.载荷大小和保载时间C.试样表面粗糙度D.压痕位置（避开表面缺陷）E.材料的密度
15.材料的“疲劳强度”与（）有关A.应力循环特征B.循环次数C.加载频率D.环境介质E.材料表面加工质量
16.从拉伸曲线中可获取的性能指标有（）A.弹性模量B.屈服强度C.抗拉强度D.伸长率E.冲击韧性
17.下列材料中，属于脆性材料的有（）A.铸铁B.陶瓷C.玻璃D.低碳钢E.花岗岩
18.材料的“断裂韧性（KIC）”是衡量（）的指标A.材料抵抗裂纹萌生的能力B.材料抵抗裂纹扩展的能力C.材料的韧性水平D.材料的强度水平E.材料的硬度水平
19.金属材料的“屈强比（σs/σb）”可用于（）A.评估材料的安全性B.反映材料的强韧性平衡C.比较不同材料的强度D.预测材料的疲劳性能E.评估材料的塑性
20.提高材料疲劳寿命的措施有（）A.消除应力集中B.表面强化处理（如喷丸、氮化）C.降低载荷应力幅D.改善环境介质（如防腐处理）E.提高材料的硬度第7页共9页
三、判断题（共20题，每题1分）（对的打“√”，错的打“×”）
1.材料的强度越高，其硬度一定越高（）
2.伸长率δ和断面收缩率ψ都是衡量材料塑性的指标，且δ=ψ（）
3.布氏硬度测试中，压痕直径越大，材料的硬度值越高（）
4.冲击韧性αk值越大，材料的韧性越好（）
5.材料的疲劳极限是指材料在无数次应力循环下不发生断裂的最大应力（）
6.材料的弹性模量E越大，材料越容易发生弹性变形（）
7.20钢的塑性比45钢好，强度比45钢低（）
8.金属材料的屈服强度是设计零件时的重要依据，应尽可能取高值（）
9.所有金属材料都存在“屈服现象”（）
10.应力集中会导致材料的疲劳强度降低（）
11.材料的韧性与材料的强度和塑性均相关（）
12.洛氏硬度（HRC）适用于测定硬度较低的材料，如退火钢（）
13.材料的断裂韧性KIC是一个材料常数，与试样尺寸无关（）
14.温度降低通常会使金属材料的冲击韧性下降，脆性增加（）
15.疲劳裂纹总是从试样表面开始萌生（）
16.材料的“屈强比”越小，说明材料的强韧性平衡越好，安全性越高（）
17.硬度和强度都是材料的力学性能指标，且两者总是成比例变化（）
18.铸铁的抗压强度远高于抗拉强度，常用于制造受拉零件（）第8页共9页
19.材料的弹性变形是可逆的，而塑性变形是不可逆的（）
20.冲击试验中，缺口越尖锐，冲击韧性测试结果越接近材料的真实韧性（）
四、简答题（共2题，每题5分）
1.简述金属材料疲劳破坏的特点及预防措施（不超过150字）
2.解释硬度与强度的关系，并说明布氏、洛氏、维氏硬度测试方法的主要适用范围（不超过150字）参考答案
一、单项选择题（共30题）
1.A
2.A
3.A
4.B
5.C
6.A
7.B
8.D
9.A
10.C
11.D
12.A
13.B
14.B
15.C
16.B
17.B
18.A
19.C
20.D
21.A
22.C
23.B
24.C
25.C第9页共9页。
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