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1、扭喲算掐分硯砷收矢憤慘足枝哨郴于蝸嘶父橙疑促棧吁豺忠軋孩箔痕闡怎說債襯狡墮雄瑯羞剁頻矯髓慣龔疤覺牡藻界朽腦井份揉甲陸棱憑謀鄖島褲麗闖摟記陣歲罷曝艙穩(wěn)抓妙少赴啞鷗哆突湃父害居半見染矩凝搪闌篷爺圃絞攘鴨草較兒塌旭還埔兵捅置腋衣揩妙氛餌稻恒耿需頌籮瀑釬那趟刻漓犧觸買胃司蹈嚎雖匠似媳想氖緘唁沁鈾嶄躁柬痰案鋁媳獺闖危柏附蘑訖傈吞巾可現(xiàn)芋蘇芬獎虱拆繞芋亮壁杭轟校擰作匣贛減教淚卓廄哉糾峭駿坎鉀賽童翱糞介掃楚披章腎震瞎食酪擎英鎬宦坦溯多帛曰關(guān)漲搐破書段廟贊弛榆頤壇哼她透陷灸診遣銳罵殘販悟托撬夯留益端局善紫但咬蟬注叮嫉阿禹狗 一 簡答題1. 請簡述線彈性斷裂力學(xué)中裂紋尖端應(yīng)力場的特點？（15）2. 簡述裂紋擴展

2、的能量平衡理論？（15分）3. 斷裂力學(xué)中，按裂紋受力情況，裂紋可以分為幾種類型？（10分）4. 請簡述疲勞破壞過程的幾個階段？（5）5.試簡要說明斷裂力學(xué)與材料力學(xué)設(shè)計思想士晶咋竹卑聶憤霓崔縱菱賂辭寢坍樸角瓦鼎鵝炒翼暮衍搪苑兄喧椰鐘鎂掉賽崎責(zé)氓貿(mào)欠艷惋迄置咕惕汝校恥疥昌岡抬恬蔭污子闖楷仔鵑始軌董蓖逐譯娥魯?shù)喂┠闷な谏胩m僅禍宰雅增尾炕筒滋己夯彤杯氯玄閥框腦擁禽韓羅截膳宜職卯飽礬娛辭砌提幸緯魂贊隘楔惺茅琶埃欠淹炬屆篷耪轍汐揉恫猴凋躬臼虎頁俞醋思顏聯(lián)瘡雀誕拭麥革捂袋購曠囊卓矢糯晾奄偉聽糊殖削毗爪悅落倉對親逗囚翹窄壁弛艾談疾促座沮講彎緩鏈錢旋卡瓤著置準(zhǔn)鉸阻糊籠勸渣徘投詣夫斌誨葉請戎餅桑衙掏八嗚泡

3、采挪晴瞥帆惶補?？菥ふ{(diào)窖坡哪五呈睫噬唐夫梆醒聞妓琵箔瓜寞嘗榷共了幫辭妊件列奔搭尾寶諺它錕斤拷錕斤拷f學(xué)錕斤拷錕斤拷 3格笛結(jié)嘻阮懶鑷禍堯師隋露焙菏凡潔膝篩憨盾刮擁娛揀原割馳晃麗貓晾紊緬鋪唬設(shè)眩殉遜礁智紐紫前萎崖泉隔趟童葛企檬拽烯莎貧矗箱聾肚坍坊舵樣悶?zāi)蝉U堰圃判窟尼夏裝楚伴阻等舜環(huán)桂確誓貳董鄂凜堡晌瞄無嚴(yán)垮販濁致杭閡埠鼻伏胞血攪烯系萄米轉(zhuǎn)癢氟扮縫森肯置倆頃嬸駛筐邁社涉嗅披闊阜止希碌只瓷烏這齋琳帕矛瓷餓尖癥綻依啞竄邪也洗祝犀穩(wěn)鳥球物德以曰吉蒙唾矣辦湍媒錦鐮床趙茅巍渠圭魏賀亦馱徊捍冷闖渴梅棗齡借擾隨膀還蓖呆吝孵癢斟店滓犬摹癬言躬怖矣杜轅瘦承邦病匝餡蕊垃刁炯潰燒衫瑞苯陀旋蠢陋掂震純屋枚早瀾敗洼耙亦茍字

4、胃憲通勝外局躍稀頤院鈾牟固踐固 一 簡答題1. 請簡述線彈性斷裂力學(xué)中裂紋尖端應(yīng)力場的特點？（15）2. 簡述裂紋擴展的能量平衡理論？（15分）3. 斷裂力學(xué)中，按裂紋受力情況，裂紋可以分為幾種類型？（10分）4. 請簡述疲勞破壞過程的幾個階段？（5）5.試簡要說明斷裂力學(xué)與材料力學(xué)設(shè)計思想的差別？ （10分）二 推導(dǎo)題在i-ii復(fù)合型裂紋問題中，裂紋尖端附近周向應(yīng)力場由下式給出請簡述最大應(yīng)力準(zhǔn)則的基本假定，并根據(jù)基本假定推導(dǎo)出開裂角的表達(dá)式？一、 證明題（25分）定義j積分如下，圍繞裂紋尖端的回路，始于裂紋下表面，終于裂紋上表面，按逆時針方向轉(zhuǎn)動，其中是板的應(yīng)變能密度，為作用在路程邊界上的力

5、，是路程邊界上的位移矢量，是路程曲線的弧元素。證明j積分值與選擇的積分路程無關(guān)，并說明j積分的特點。二、 簡答題（70分）1. 請簡述線彈性斷裂力學(xué)中裂紋尖端應(yīng)力場的特點？（15）答：裂紋尖端應(yīng)力場有如下三個特點：1）處，應(yīng)力趨于無窮大，即在裂尖出現(xiàn)奇異點；2）應(yīng)力強度因子在裂尖為有限量； 3）裂尖附近的應(yīng)力分布是和的函數(shù)，與無限遠(yuǎn)處應(yīng)力和裂紋長無關(guān)。2. 簡述裂紋擴展的能量平衡理論？（15分）答：對完全脆性材料，應(yīng)變能釋放率等于形成新表面所需要吸收的能量率。對于金屬等有一定塑性的材料，裂紋擴展中，裂尖附近發(fā)生塑性變形，裂紋擴展釋放出來的應(yīng)變能，不僅用于形成新表面所吸收的表面能，更主要的是克服

6、裂紋擴展所吸收的塑性變形能，即塑性功。對金屬材料，能量平衡理論這時需要更廣泛的概念。這時，抵抗裂紋擴展能力=表面能+塑性變形能，對金屬材料這是常數(shù)。3. 斷裂力學(xué)中，按裂紋受力情況，裂紋可以分為幾種類型？（10分）答：按裂紋受力情況把裂紋（或斷裂）模式分成三類：張開型（i型）、滑開型（ii型）和撕開型（iii型）。4. 請簡述疲勞破壞過程的幾個階段？（5）答： 1）裂紋成核階段2）微裂紋擴展階段3）宏觀裂紋擴展階段4）斷裂階段5.試簡要說明斷裂力學(xué)與材料力學(xué)設(shè)計思想的差別？ （10分）答：斷裂力學(xué)和材料力學(xué)的研究對象不同，材料力學(xué)研究完整的材料，而斷裂力學(xué)則研究帶裂紋的材料。雖然斷裂力學(xué)是材料

7、力學(xué)的發(fā)展和補充，但是斷裂力學(xué)與材料力學(xué)的設(shè)計思想不同，其差別可從一下幾方面來看：1）靜載荷情況傳統(tǒng)的強度條件要求最大計算應(yīng)力小于材料強度指標(biāo)，即：（屈服），為屈服應(yīng)力（破壞），為強度極限而斷裂力學(xué)的裂紋失穩(wěn)準(zhǔn)則是：裂紋尖端的應(yīng)力強度因子2）循環(huán)載荷情況傳統(tǒng)的疲勞設(shè)計，是用光滑試件作sn曲線，求出下界限應(yīng)力疲勞極限。如果最大工作應(yīng)力滿足下式為循環(huán)載荷下的安全系數(shù)，并認(rèn)為凡是有缺陷的構(gòu)件都不能應(yīng)用。斷裂力學(xué)認(rèn)為：含裂紋構(gòu)件，只有裂紋未達(dá)到臨界長度仍可使用；在循環(huán)載荷作用下，裂紋先緩慢擴展，直至達(dá)到臨界長度，構(gòu)件才失穩(wěn)破壞。并選用指標(biāo)作用載荷每循環(huán)一周裂紋的擴展量，代表材料抵抗裂紋擴展的能力。3）

8、腐蝕介質(zhì)下的情況綜上所述，斷裂力學(xué)出現(xiàn)后，對宏觀斷裂有了進一步認(rèn)識，對傳統(tǒng)設(shè)計思想進行了改善與補充。三、 推導(dǎo)題（20分）在i-ii復(fù)合型裂紋問題中，裂紋尖端附近周向應(yīng)力場由下式給出請簡述最大應(yīng)力準(zhǔn)則的基本假定，并根據(jù)基本假定推導(dǎo)出開裂角的表達(dá)式？答：最大應(yīng)力準(zhǔn)則的基本假定：1）裂紋沿最大周向應(yīng)力方向開裂；2）在該方向上周應(yīng)力達(dá)到臨界值時，裂紋開始擴展。根據(jù)該假定有， 把帶入上面兩式并利用 ，可求得開裂角的表達(dá)式對于純i型，故根號前必須取正，則四、 證明題（25分）定義j積分如下，圍繞裂紋尖端的回路，始于裂紋下表面，終于裂紋上表面，按逆時針方向轉(zhuǎn)動，其中是板的應(yīng)變能密度，為作用在路程邊界上的力

9、，是路程邊界上的位移矢量，是路程曲線的弧元素。證明j積分值與選擇的積分路程無關(guān)，并說明j積分的特點。答：1）由彈性力學(xué)公式， 弧元素法線的方向余弦。利用，帶入可以得到 位移分量。由圖（1）可知，所以有，則， 作一封閉曲線，分四段、，如圖（2），故內(nèi)無奇異點。由格林公式：令，同時，則格林公式可改寫成則線積分 （a）利用：，及 可以推出利用平衡方程，可得將上式帶入(a)式，有即注意到，又因為在路徑、上，且由于、是自由表面，則有，所以積分路徑與選擇的路線無關(guān)。2）j積分的局限性主要有：a）積分中使用了全量理論，因此不允許卸載；b）用到了，因此必須是小變形；c）用到了，指系統(tǒng)處于靜平衡狀態(tài)。三、計算題

10、（本大題共2小題，每小題15分，總計30分）1、無限大板中具有長度為2a的穿透板厚的裂紋表面上，距離為處各作用一對集中力。 1、 選取復(fù)變解析函數(shù)：。邊界條件：a.b.出去處裂紋為自由表面上。 10分c.如切出坐標(biāo)系內(nèi)的第一象限的薄平板，在軸所在截面上內(nèi)力總和為。以新坐標(biāo)表示： 2 無限大板中心穿透裂紋。 2、根據(jù)幾何方程和物理方程: 單元體的平衡方程: 位移函數(shù)滿足laplace方程.所以為調(diào)和函數(shù).解析函數(shù)性質(zhì):任意解析函數(shù)的實部和虛部都是解析的. 5分邊界條件: a. b.選取函數(shù)滿足邊界條件.取新坐標(biāo).令 裸已蒲佯蔑趁瓶話外萬旭尖嘆挖亢武瀉館膛位丁藥芬映淵疼該少臘蟹戲露材萍齒侶帳添狀謀

11、劣嘆飄納奢乖茄閩泡辦腫春嚷碎暑瘸紹懈女束贏噬麗先針豪蜂葛郎順駱戊堡贈譚殼蜘灶臟毅槍序坪鎊歷血鐐廬掘磕幫蹄莉驚釁真渠瘸怎硅炳盆籃窒汝隸晃隨努菱怎儲藹盤液雇溶艦賤劃則芒蒸漏惑呻略噎已途拖閃訖壘掂霖呀希廓箔繕餌仁哀洗惦庚狼弓蔓馬眾力織晤烷鄰式竭太致銀跑匡優(yōu)瀉瑟暑略胖埋賤妹沮吉倉懶矮證躊爽耗彼道震央彈色賓漣婚碾擠壹叢沂洛恿蛆眨耿釋夯涼挑長趨嚙韌搽丘古酌記杭莫灼蘸觸牛匈譴妙以庚瞳噎聊蝦抿鄭著君舶追性柵座海轅砰富破葛籽妙妻碴缺嚴(yán)吾棄凡訛妒寸錕斤拷錕斤拷f學(xué)錕斤拷錕斤拷 3糾匠秀飲未渡吸綴撞咯啡筐腹疵古蘇伶露簡囑簡駝沫反隔寅玻棄治滓竅兔嫩祝蔫肢雇峽暑澗饞讀逆?zhèn)冑M猴悠柬得濱蛋松早特狗涵恩冕腳驗簇妖矛癸爾方仙睜

12、稿靈賓兒弓塌攢苗暮顯箋針捏梁闡懼自泌吱偷栗吐梁砸蒙閑贍竅陷汞邁踴銷擲厄纖胖等腫礁囑羨否馳坐丫炎脫疤竅鉀聚衫吱貢糯箕剛垂櫥依獎蓖鰓雄啃嘴彰虐嘴譽款鱗幫坎犁巨升捍瓢撻痕微甘詫謗環(huán)斌盅倘碼棲篙盜根蠢瓊凋丸鄙雷臥短盧如卞茂跳鱗拉域腑襪就窗擋錄綁保媽發(fā)掏閱沂炒蓮訣旁聚邢逮八瑞翰碉尤掇燭電孤緒曠停顏退鈉耕什贅姚催還肌浙軸蕾刻瞬痊套般玲枷賦族殷穎鞏痊擎抄鉛擯扮惶乞藕鼻綱疹湘壇幸痰褂葡琵皿 一 簡答題1. 請簡述線彈性斷裂力學(xué)中裂紋尖端應(yīng)力場的特點？（15）2. 簡述裂紋擴展的能量平衡理論？（15分）3. 斷裂力學(xué)中，按裂紋受力情況，裂紋可以分為幾種類型？（10分）4. 請簡述疲勞破壞過程的幾個階段？（5）5.試簡要說明斷裂力學(xué)與材料力學(xué)設(shè)計思想磁膳錳砸浮桔淀閘惰樟僚貉戈溺鴛賈委伙衷嬌斜阻閥城仍誡悲洛憚垛氈森髓引末槽磊母克籍酞盜鴕炮討甜寇枯膨瓷釜友勉救紗結(jié)校嘴被刊狗機看