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1、断裂力学复习提纲第一章.线弹性断裂力学1. 线弹性断裂力学的依据与材料力学的强 度条件有什么不同两者的相同之处是：(1) 形式类似。都是以某量达到临界值 的形式表述的；且该量都与外载性质及弹 性体几何形状有关。而临界值都是材料常 数。(2) 临界值KIc和。s都通过实验测 定。两者的差别是：材料力学的强度条件是在材料为无缺 陷的均匀连续体的前提下得到的，它没有 考虑构件中存在的各种缺陷，因此，按强 度条件设计的构件在许多情况下并不安 全。而线弹性断裂力学的断裂判据则考虑 了构件中的缺陷造成的应力集中，是从裂 纹的平衡、扩展和失稳规律出发得到的， 因此，按断裂判据设计的构件更符合实际 情况。2.
2、 按裂纹几何特征和力学特征可将裂纹分 为几类按几何特征：穿透裂纹表面裂纹深埋裂纹按力学特征：张开型裂纹滑开型裂 纹撕开型裂纹3. 对比单向拉伸条件下的B和Bb说明Gi和Gi或和的区别与联系Ic Ki叫I型裂纹的应力强度因子。它 们反映了1型裂纹尖端应力场的强弱程 度。是与外载性质、裂纹及裂纹弹性体几 何形状等因素有关的一个量。而孔是孔的临界值，称为材料的断 裂韧度，是材料常数，通过实验测定。相 应的应力强度因子断裂判据为：Ki=Kic7. 写出裂纹尖端应力场公式特点1) r=0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r和。的函 数，
3、与无限远处应力和裂纹长无关。8. 为什么裂纹尖端塑性区尺寸平面应变状 态比平面应力小在平面应变状态下，沿板厚方向(z 方向)的弹性约束使裂纹尖端材料处于三 向拉应力作用下。而三向拉伸应力状态会 对塑性流动起约束作用，即不易发生塑性 变形。所以平面应变状态裂纹尖端塑性区 尺寸比平面应力状态小。9. 应力松弛对裂纹尖端塑性区尺寸有何影 响？对K有何影响应力松弛塑性区增大了一倍，也会导致K1的增长第二章.复合型裂纹准则1. 写出最大周向应力的准则的基本假设 裂纹沿最大周向应力展开当最大周向应力达到临界值时，裂纹失 稳扩展2. 写出应变能密度准则的基本假设 裂纹沿应变能密度因子最小的方向开始 扩展裂纹
4、的扩展是由于最小应变能密度因子 达到材料相应的临界值S0时发生的3. 写出能量释放率准则的基本假设 裂纹沿着产生最大能量释放率的方向扩 展裂纹的扩展是由于最大能量释放率达到 临界值而产生的第三章.弹塑性区断裂力学1. 为什么COD及J积分可用来描述弹塑性 裂纹问题弹塑性断裂力学是解决大范围屈服条件 下，确定出能定量描述裂纹尖端区域弹塑 性应力应变场强度的参量，以便能用理论 建立起这些参量与裂纹几何特征，外加载 荷之间的关系，而J与COD都是弹塑性断 裂力学中两个重要的适用参量，所以COD 及J积分可用来描述弹塑性裂纹问题2. D-B模型的适用条件适用于无限大平板中含中心穿透裂纹的 平面应力情况
5、。/a s0.6假设屈服区内材料为理想塑性3. J积分的形变功率定义的限制条件 单调加载不容卸载的要求 小应变条件4. 写出J积分的回路积分定义由围绕裂纹尖端周围区域应力，应变 和位移场所组成的围线积分给出的定义使 J积分具有场强度性质5. J积分的守恒性在什么条件下得到严格 的证明满足不计体力，小应变及单调加载条件下6. 由D-B模型导出COD表达式是否适用于 全屈服情况为什么D-B模型不适用于全面屈服的情况，而对 小范围或大范围屈服7. J积分的形变功率定义 由外载荷通过施加点位移对试样所做的形 变功给出，使得J积分物理意义明确，易 于通过实验测定第四章.常用断裂参数测试1. 测试时为什么
6、要进行有效的判断， 如何判断只有当试样尺寸满足平面应变和小范围屈 服的力学条件时，才能获得稳定的Kic支1 Pmax/PQW1.12a,B,w-aW2.5（KQ/Es）2第五章.疲劳问题1.高周疲劳和低周疲劳的概念高周疲劳：当构件所受应力较低，疲劳裂 纹在弹性区扩展，裂纹扩展至 断裂所经历的应力循环周期N 较高，或裂纹形成寿命较长称 为高周疲劳低周疲劳：当构件所受的应力较高或因存 在孔，槽，圆角等应力集中 区，局部应力已超过材料的屈 服极限，形成较大的塑性区， 裂纹主要在塑性区扩展2. 什么是裂纹的亚临界扩展交变应力作用下，从初始裂纹尺寸到临界 裂纹尺寸这一段扩展过程，叫做疲劳的亚 临界状态3. 除7Ak之外还有哪些因素影响，如何 影响平均应力（增大而增大）过载峰（对 低载恒幅下裂纹扩展速率有延缓作用） 加载频率（越低而越大）温度影响（温度越高越大）4. 疲劳过长阶段裂纹成核阶段微观裂纹扩展阶段 宏观裂纹扩展阶段断裂阶段
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