2.3 名校考研真题详解
一、填空题
1．在零件强度设计中，当载荷作用次数
次时，可按________条件进行设计计算，而当载荷作用次数>
次时，则应当按________条件进行设计计算。[国防科技大学2002研]
【答案】静强度；疲劳强度
【解析】当载荷的作用次数
次，零件发生破坏的主要原因为静强度不够。因此，设计时需要按静强度条件进行设计计算；当载荷的作用次数次，零件发生破坏的原因是疲劳强度不够。因此，设计时需要按疲劳强度条件进行设计计算。
2．变应力可由_______产生，变应力特性可用________等五个参数中的任意两个来描述。[北京航空航天大学2001研]
【答案】变载荷或静载荷；最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、应力循环特征
二、选择题
1．由试验知，有效应力集中，绝对尺寸，表面质量和表面强化只对零件的________有影响。[中南大学2005研]
A．应力幅
B．平均应力
C．应力幅和平均应力
【答案】A
【解析】有效应力集中，绝对尺寸，表面质量和表面强化只对零件的应力幅有影响。
2．受稳定径向载荷的一转轴，轴截面产生的弯曲应力为________应力。[武汉理工大学2004研]
A．静
B．对称循环变
C．脉动循环变
D．非对称循环变
【答案】B
【解析】轴截面的弯矩是不变的，但随着轴的转动，拉压应力的方向却会变化。所以对于一点来说，轴截面的弯曲应力是正负变化的，故为对称循环变应力。
3．影响零件疲劳强度的综合影响系数
或
与________等因素有关。[华东理工大学2005研]
A．零件的应力集中、加工方法、过载
B．零件的应力循环特性、应力集中、加载状态
C．零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中
D．零件的材料、热处理方法、绝对尺寸
【答案】C
【解析】影响疲劳极限的因素：应力集中、绝对尺寸、表面状态。
4．两圆柱体沿母线相压，载荷为F时，最大接触应力为
，若载荷增大到2F时，最大接触应力变为________。[大连理工大学2001研]
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】最大接触应力可按赫兹（Hertz）公式计算，有
当载荷由F增大到2F时，由代数的运算可知，最大接触应力变为
。
三、判断题
1．根据原动机额定功率计算出作用在零件上的载荷称为计算载荷，用此载荷代入材料力学公式计算出的应力称为计算应力。[大连理工大学2002研]
【答案】错
【解析】由原动机标牌功率计算出来的载荷称为理论载荷或名义载荷，不是计算载荷。
2．在循环变应力作用下的断裂通常是疲劳断裂。[北京理工大学2004研]
【答案】对
四、简答题
何谓应力集中？对零件的静强度、疲劳强度影响是否相同？[东北大学2003研]
答：在零件截面几何形状突然变化处（如过渡圆角、键槽、螺纹），常产生很大的局部应力。该局部应力远大于名义应力，这种现象称为应力集中。
由试验得知，应力集中对零件的静强度没有影响，对零件的疲劳强度影响较大，其程度常用有效应力集中系数
或
来表征。
五、计算题
1．已知一零件的最大工作应力为
＝180MPa,最小工作应力为
＝-80MPa,则在极限应力简图中，该应力点M与原点O的连线OM与横坐标的夹角为多大？[华东理工大学2005研]
解：该应力点M的坐标是（
，
），易知
设OM与横坐标的夹角是
，
。因此可得
2．已知某零件材料的
=320MPa，
=650MPa, 
＝580MPa,零件疲劳强度综合影响系数＝1.5。试：
（1）绘制零件的
极限应力线图（比例尺
；
（2）判断在下述情况下零件是否安全：（a）
＝240MPa,应力循环特性r＝0;（b）
＝100MPa，
＝250MPa。
（3）在（a）、（b）两种情况下，如果判断是安全的，则要求计算其在工作应力循环特性r＝C时零件的安全系数。[上海大学2005研]
解：（1）要得到零件的极限应力线图，首先应确定几个关键点的坐标如下：
如图1-8所示，与纵轴交点A（0，
），即（0，213.33）；与横轴交点C（，0），即（650，0）；曲线经过的另一点D（
，
），即（290，193.33）。将三点标在坐标平面内，连接点A、D，并延长与过点C且与横轴正方向成135°角的直线相交预点G。折线ADGC即为零件的极限应力曲线。
图2-1
（2）分析如下：
（a）根据
，
，可知
，
。将此点标在图中，可见其位于安全区域中，故在此情况下工作，零件安全。
（b）将点
（100，250）标在图中，可见位于安全区域之外，故在此情况下工作，零件不安全。
（3）在（a）情况下，零件是安全的，故此时零件的安全系数为
3．请在图2-2中标出 
、
、
。[上海交通大学2005研]
图2-2
解：（1）为脉动循环应力时的扭转疲劳极限，即
；
（2）为对称循环应力时的扭转疲劳极限，即 
；
（3）为抗扭屈服极限，即
，且
为最大时。
如图2-3所示。
图2-3