機(jī)電設(shè)備評(píng)估練習(xí)題:機(jī)器設(shè)備壽命估算

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一、單項(xiàng)選擇題
    1.設(shè)備的正常磨損壽命應(yīng)該是( )。
    A.初期磨損階段與正常磨損階段之和
    B.正常磨損階段與急劇磨損階段之和
    C.初期磨損階段與急劇磨損階段之和
    D.初期、正常、急劇磨損階段之和
    2.某起重機(jī)卷筒原始壁厚為20mm,使用2年后測(cè)得壁厚為18.5mm,其磨損強(qiáng)度為( )毫米/年。
    A. 3.00
    B. 1.50
    C. 0.75
    D. 0.375
    3.試件在交變應(yīng)力作用下,能夠承受無(wú)限次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞的應(yīng)力稱(chēng)之為( )。
    A.強(qiáng)度極限
    B.?dāng)嗔褬O限
    C.疲勞極限
    D.屈服極限
    4.按照疲勞損傷為線性關(guān)系的理論,當(dāng)損傷率N達(dá)到( )時(shí),發(fā)生疲勞破壞。
    A.100
    B.1
    C.90
    D.80 %
    5.按照疲勞損傷為線性關(guān)系的理論,若設(shè)備已使用400天而積累損傷率為0.25,則剩余壽命應(yīng)等于( )天。
    A.100
    B.1200
    C.900
    D.1600
    二、多項(xiàng)選擇題
    1.零部件或機(jī)器設(shè)備自然壽命主要受( )的影響。
    A.技術(shù)落后
    B.蠕變
    C.嚴(yán)重磨損
    D.塑性變形
    E.腐蝕
    2.零部件的疲勞極限除了和材料有關(guān)以外,還受到( )的影響。
    A.零件尺寸
    B.應(yīng)力幅
    C.表面狀態(tài)
    D.應(yīng)力集中系數(shù)
    E.平均應(yīng)力
    3.為了將材料疲的勞極限曲線簡(jiǎn)化為ACB三點(diǎn)構(gòu)成的折線,需用以下數(shù)據(jù)( )
    A.σ-1
    B.σS
    C.σB
    D.σr
    E.σ0
    4.除了應(yīng)力強(qiáng)度因子以外,還有( )等因素影響裂紋的擴(kuò)展。
    A.溫度
    B.磨損
    C.應(yīng)力循環(huán)特征
    D.環(huán)境介質(zhì)
    E.加載頻率
    三、綜合分析題
    1.某機(jī)器中使用的軸,其危險(xiǎn)截面上承受的彎曲應(yīng)力σmax = 80Mpa , 最小彎曲應(yīng)力σmin = - 80Mpa , 該截面的尺寸系數(shù) εσ = 0.84,表面質(zhì)量系數(shù) β= 0.93,有效應(yīng)力集中系數(shù) Kσ = 1.88 ,軸所使用的材料的彎曲疲勞極限σ-1 = 245 Mpa ,若規(guī)定安全系數(shù) [ n ] = 2 , 試校核計(jì)算該軸是否安全?
    2.一機(jī)器承受三種交變載荷P1 > P2 > P3,所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力幅分別為σ1、σ2、σ3,對(duì)應(yīng)于上述應(yīng)力的疲勞循環(huán)次數(shù)分別為102、104、106 。原設(shè)計(jì)中P1、P2、P3出現(xiàn)的頻率分別為20%、30%和50%。每年載荷循環(huán)總次數(shù)為2500次。
    試計(jì)算:
    該機(jī)器設(shè)計(jì)壽命為多少年?
    該機(jī)器投入使用后,每年載荷循環(huán)總次數(shù)增加為2500次,P1、P2、P3出現(xiàn)的頻率分別為50%、30%和20%。問(wèn)該機(jī)器總使用壽命為多少年?
    參考答案
    一、單項(xiàng)選擇題
    1.A 2. C 3.C 4.B 5. B
    二、多項(xiàng)選擇題
    1. B、C、D、E
    2. A、C、D
    3. A、C、E
    4. A、C、D、E
    三、綜合分析題
    1.答:
    ( 1)∵ σmax = -σmin
    ∴ r = -1
    即該軸承受對(duì)稱(chēng)循環(huán)交變彎曲應(yīng)力
    ( 2)考慮尺寸系數(shù)、表面狀態(tài)系數(shù)以及應(yīng)力集中系數(shù)后,在軸的危險(xiǎn)截面上,
    ( 3)該軸段的安全系數(shù)
    結(jié)論:該軸不安全。
    2.一機(jī)器承受三種交變載荷P1 > P2 > P3,所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力幅分別為σ1、σ2、σ3,對(duì)應(yīng)于上述應(yīng)力的疲勞循環(huán)次數(shù)分別為104、106、108 。原設(shè)計(jì)中P1、P2、P3出現(xiàn)的頻率分別為20%、30%和50%。每年載荷循環(huán)總次數(shù)為2000次。
    試計(jì)算:
    該機(jī)器設(shè)計(jì)壽命為多少年?
    該機(jī)器投入使用后,每年載荷循環(huán)總次數(shù)增加為3000次,P1、P2、P3出現(xiàn)的頻率分別為50%、30%和20%。問(wèn)該機(jī)器總使用壽命為多少年?
    答:
    該機(jī)器設(shè)計(jì)壽命(循環(huán)次數(shù))為
    設(shè)計(jì)壽命(年數(shù))為
    工作條件改變后實(shí)際壽命(循環(huán)次數(shù))為
    實(shí)際壽命(年數(shù))為