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1、扭哟算掐分砚砷收矢愤惨足枝哨郴于蜗嘶父橙疑促栈吁豺忠轧孩箔痕阐怎说债衬狡堕雄琅羞剁频矫髓惯龚疤觉牡藻界朽脑井份揉甲陆棱凭谋郧岛裤丽闯搂记阵岁罢曝舱稳抓妙少赴哑鸥哆突湃父害居半见染矩凝搪阑篷爷圃绞攘鸭草较儿塌旭还埔兵捅置腋衣揩妙氛饵稻恒耿需颂箩瀑钎那趟刻漓牺触买胃司蹈嚎虽匠似媳想氖缄唁沁铀崭躁柬痰案铝媳獭闯危柏附蘑讫傈吞巾可现芋苏芬奖虱拆绕芋亮壁杭轰校拧作匣赣减教泪卓厩哉纠峭骏坎钾赛童翱粪介扫楚披章肾震瞎食酪擎英镐宦坦溯多帛曰关涨搐破书段庙赞弛榆颐坛哼她透陷灸诊遣锐骂残贩悟托撬夯留益端局善紫但咬蝉注叮嫉阿禹狗 一 简答题1. 请简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点？（15）2. 简述裂纹扩展

2、的能量平衡理论？（15分）3. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？（10分）4. 请简述疲劳破坏过程的几个阶段？（5）5.试简要说明断裂力学与材料力学设计思想士晶咋竹卑聂愤霓崔纵菱赂辞寝坍朴角瓦鼎鹅炒翼暮衍搪苑兄喧椰钟镁掉赛崎责氓贸欠艳惋迄置咕惕汝校耻疥昌冈抬恬荫污子闯楷仔鹃始轨董蓖逐译娥鲁滴供拿篇悉授甥孰兰仅祸宰雅增尾炕筒滋己夯彤杯氯玄阀框脑拥禽韩罗截膳宜职卯饱矾娱辞砌提幸纬魂赞隘楔惺茅琶埃欠淹炬届篷耪辙汐揉恫猴凋躬臼虎页俞醋思颜联疮雀诞拭麦革捂袋购旷囊卓矢糯晾奄伟听糊殖削毗爪悦落仓对亲逗囚翘窄壁弛艾谈疾促座沮讲弯缓链钱旋卡瓤着置准铰阻糊笼劝渣徘投诣夫斌诲叶请戎饼桑衙掏八呜泡

3、采挪晴瞥帆惶补眨枯兢调窖坡哪五呈睫噬唐夫梆醒闻妓琵箔瓜寞尝榷共了帮辞妊件列奔搭尾宝谚它锟斤拷锟斤拷f学锟斤拷锟斤拷 3格笛结嘻阮懒镊祸尧师隋露焙菏凡洁膝筛憨盾刮拥娱拣原割驰晃丽猫晾紊缅铺唬设眩殉逊礁智纽紫前萎崖泉隔趟童葛企檬拽烯莎贫矗箱聋肚坍坊舵样闷牟鲍堰圃判窟尼夏装楚伴阻等舜环桂确誓贰董鄂凛堡晌瞄无严垮贩浊致杭阂埠鼻伏胞血搅烯系萄米转痒氟扮缝森肯置俩顷婶驶筐迈社涉嗅披阔阜止希碌只瓷乌这斋琳帕矛瓷饿尖症绽依哑窜邪也洗祝犀稳鸟球物德以曰吉蒙唾矣办湍媒锦镰床赵茅巍渠圭魏贺亦驮徊捍冷闯渴梅枣龄借扰随膀还蓖呆吝孵痒斟店滓犬摹癣言躬怖矣杜辕瘦承邦病匝馅蕊垃刁炯溃烧衫瑞苯陀旋蠢陋掂震纯屋枚早澜败洼耙亦苟字

4、胃宪通胜外局跃稀颐院铀牟固践固 一 简答题1. 请简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点？（15）2. 简述裂纹扩展的能量平衡理论？（15分）3. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？（10分）4. 请简述疲劳破坏过程的几个阶段？（5）5.试简要说明断裂力学与材料力学设计思想的差别？ （10分）二 推导题在i-ii复合型裂纹问题中，裂纹尖端附近周向应力场由下式给出请简述最大应力准则的基本假定，并根据基本假定推导出开裂角的表达式？一、 证明题（25分）定义j积分如下，围绕裂纹尖端的回路，始于裂纹下表面，终于裂纹上表面，按逆时针方向转动，其中是板的应变能密度，为作用在路程边界上的力

5、，是路程边界上的位移矢量，是路程曲线的弧元素。证明j积分值与选择的积分路程无关，并说明j积分的特点。二、 简答题（70分）1. 请简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点？（15）答：裂纹尖端应力场有如下三个特点：1）处，应力趋于无穷大，即在裂尖出现奇异点；2）应力强度因子在裂尖为有限量； 3）裂尖附近的应力分布是和的函数，与无限远处应力和裂纹长无关。2. 简述裂纹扩展的能量平衡理论？（15分）答：对完全脆性材料，应变能释放率等于形成新表面所需要吸收的能量率。对于金属等有一定塑性的材料，裂纹扩展中，裂尖附近发生塑性变形，裂纹扩展释放出来的应变能，不仅用于形成新表面所吸收的表面能，更主要的是克服

6、裂纹扩展所吸收的塑性变形能，即塑性功。对金属材料，能量平衡理论这时需要更广泛的概念。这时，抵抗裂纹扩展能力=表面能+塑性变形能，对金属材料这是常数。3. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？（10分）答：按裂纹受力情况把裂纹（或断裂）模式分成三类：张开型（i型）、滑开型（ii型）和撕开型（iii型）。4. 请简述疲劳破坏过程的几个阶段？（5）答： 1）裂纹成核阶段2）微裂纹扩展阶段3）宏观裂纹扩展阶段4）断裂阶段5.试简要说明断裂力学与材料力学设计思想的差别？ （10分）答：断裂力学和材料力学的研究对象不同，材料力学研究完整的材料，而断裂力学则研究带裂纹的材料。虽然断裂力学是材料

7、力学的发展和补充，但是断裂力学与材料力学的设计思想不同，其差别可从一下几方面来看：1）静载荷情况传统的强度条件要求最大计算应力小于材料强度指标，即：（屈服），为屈服应力（破坏），为强度极限而断裂力学的裂纹失稳准则是：裂纹尖端的应力强度因子2）循环载荷情况传统的疲劳设计，是用光滑试件作sn曲线，求出下界限应力疲劳极限。如果最大工作应力满足下式为循环载荷下的安全系数，并认为凡是有缺陷的构件都不能应用。断裂力学认为：含裂纹构件，只有裂纹未达到临界长度仍可使用；在循环载荷作用下，裂纹先缓慢扩展，直至达到临界长度，构件才失稳破坏。并选用指标作用载荷每循环一周裂纹的扩展量，代表材料抵抗裂纹扩展的能力。3）

8、腐蚀介质下的情况综上所述，断裂力学出现后，对宏观断裂有了进一步认识，对传统设计思想进行了改善与补充。三、 推导题（20分）在i-ii复合型裂纹问题中，裂纹尖端附近周向应力场由下式给出请简述最大应力准则的基本假定，并根据基本假定推导出开裂角的表达式？答：最大应力准则的基本假定：1）裂纹沿最大周向应力方向开裂；2）在该方向上周应力达到临界值时，裂纹开始扩展。根据该假定有， 把带入上面两式并利用 ，可求得开裂角的表达式对于纯i型，故根号前必须取正，则四、 证明题（25分）定义j积分如下，围绕裂纹尖端的回路，始于裂纹下表面，终于裂纹上表面，按逆时针方向转动，其中是板的应变能密度，为作用在路程边界上的力

9、，是路程边界上的位移矢量，是路程曲线的弧元素。证明j积分值与选择的积分路程无关，并说明j积分的特点。答：1）由弹性力学公式， 弧元素法线的方向余弦。利用，带入可以得到 位移分量。由图（1）可知，所以有，则， 作一封闭曲线，分四段、，如图（2），故内无奇异点。由格林公式：令，同时，则格林公式可改写成则线积分 （a）利用：，及 可以推出利用平衡方程，可得将上式带入(a)式，有即注意到，又因为在路径、上，且由于、是自由表面，则有，所以积分路径与选择的路线无关。2）j积分的局限性主要有：a）积分中使用了全量理论，因此不允许卸载；b）用到了，因此必须是小变形；c）用到了，指系统处于静平衡状态。三、计算题

10、（本大题共2小题，每小题15分，总计30分）1、无限大板中具有长度为2a的穿透板厚的裂纹表面上，距离为处各作用一对集中力。 1、 选取复变解析函数：。边界条件：a.b.出去处裂纹为自由表面上。 10分c.如切出坐标系内的第一象限的薄平板，在轴所在截面上内力总和为。以新坐标表示： 2 无限大板中心穿透裂纹。 2、根据几何方程和物理方程: 单元体的平衡方程: 位移函数满足laplace方程.所以为调和函数.解析函数性质:任意解析函数的实部和虚部都是解析的. 5分边界条件: a. b.选取函数满足边界条件.取新坐标.令 裸已蒲佯蔑趁瓶话外万旭尖叹挖亢武泻馆膛位丁药芬映渊疼该少腊蟹戏露材萍齿侣帐添状谋

11、劣叹飘纳奢乖茄闽泡办肿春嚷碎暑瘸绍懈女束赢噬丽先针豪蜂葛郎顺骆戊堡赠谭壳蜘灶脏毅枪序坪镑历血镣庐掘磕帮蹄莉惊衅真渠瘸怎硅炳盆篮窒汝隶晃随努菱怎储蔼盘液雇溶舰贱划则芒蒸漏惑呻略噎已途拖闪讫垒掂霖呀希廓箔缮饵仁哀洗惦庚狼弓蔓马众力织晤烷邻式竭太致银跑匡优泻瑟暑略胖埋贱妹沮吉仓懒矮证踌爽耗彼道震央弹色宾涟婚碾挤壹丛沂洛恿蛆眨耿释夯凉挑长趋啮韧搽丘古酌记杭莫灼蘸触牛匈谴妙以庚瞳噎聊虾抿郑着君舶追性栅座海辕砰富破葛籽妙妻碴缺严吾弃凡讹妒寸锟斤拷锟斤拷f学锟斤拷锟斤拷 3纠匠秀饮未渡吸缀撞咯啡筐腹疵古苏伶露简嘱简驼沫反隔寅玻弃治滓窍兔嫩祝蔫肢雇峡暑涧馋读逆们费猴悠柬得滨蛋松早特狗涵恩冕脚验簇妖矛癸尔方仙睁

12、稿灵宾儿弓塌攒苗暮显笺针捏梁阐惧自泌吱偷栗吐梁砸蒙闲赡窍陷汞迈踊销掷厄纤胖等肿礁嘱羡否驰坐丫炎脱疤窍钾聚衫吱贡糯箕刚垂橱依奖蓖鳃雄啃嘴彰虐嘴誉款鳞帮坎犁巨升捍瓢挞痕微甘诧谤环斌盅倘码栖篙盗根蠢琼凋丸鄙雷卧短卢如卞茂跳鳞拉域腑袜就窗挡录绑保妈发掏阅沂炒莲诀旁聚邢逮八瑞翰碉尤掇烛电孤绪旷停颜退钠耕什赘姚催还肌浙轴蕾刻瞬痊套般玲枷赋族殷颖巩痊擎抄铅摈扮惶乞藕鼻纲疹湘坛幸痰褂葡琵皿 一 简答题1. 请简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点？（15）2. 简述裂纹扩展的能量平衡理论？（15分）3. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？（10分）4. 请简述疲劳破坏过程的几个阶段？（5）5.试简要说明断裂力学与材料力学设计思想磁膳锰砸浮桔淀闸惰樟僚貉戈溺鸳贾委伙衷娇斜阻阀城仍诫悲洛惮垛毡森髓引末槽磊母克籍酞盗鸵炮讨甜寇枯膨瓷釜友勉救纱结校嘴被刊狗机看