在知道材料断裂韧性和构件受力情况下,如何确定临界裂纹长度

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划在知道材料断裂韧性和构件受力情况下,如何确定临界裂纹长度　　北京工业大学XX——XX学年第2学期《材料性能》考试试卷卷　　考试说明：承诺：　　本人已学习了《北京工业大学考场规则》和《北京工业大学学生违纪处分条例》，承诺在考试过程中自觉遵守有关规定，服从监考教师管理，诚信考试，做到不违纪、不作弊、不替考。若有违反，愿接受相应的处分。　　承诺人：学号：班号：　　。。。。。。。。。。。。。。。。。

2、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。　　注：本试卷共七大题，共10页，满分100分，考试时必须使用卷后附加的统一答题纸。　　第一部分力学性能　　一、填空题　　1．在σ=Eε，τ=Gγ中，E和G分别表示杨氏模量和切变模量，它们都是表征材料对弹性变形的抗力，其值越大，在相同应力下产生的弹性变形就越小。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水

3、平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2．低碳钢试棒静拉伸断裂后，断口一般为杯锥状，由纤维区、放射区和剪切唇3个区域组成，称为断口特征三要素。　　3．当冲击试验温度低于TK时，材料由延性状态转变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。　　4．疲劳破坏是循环应力引起的低应力断裂，其断裂应力水平往往低于材料　　的抗拉强度，甚至低于

4、屈服强度。　　5．应变硬化指数n反映材料抵抗继续塑性变形的能力，n=1时，表示材料为完全理想的弹性体，n=0时表示材料没有应变硬化能力，大多数金属的n值在~之间。　　二、名词解释　　1.屈服强度：金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。　　2.脆性断裂：脆性断裂是描述材料宏观断裂的一种断裂形式，其特征是断裂过程吸收的能量较小，即断裂过

5、程塑性变形小。其微观特征是断口上往往呈现出明显的解理或准解理形貌。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　3.解理断裂：在正应力作用产生的一种穿晶断裂，即断裂面沿一定的晶面分离。解理断裂常见于体心立方和密排六方金属及合金，低温、冲击载荷和应力集中常促使解理断裂的发生。面心立方金属很少发生解理断裂。　　4

6、.应力场强度因子：在线弹性断裂力学中，表示带初始裂纹构件的裂纹尖端处应力场强度的一个参量，它综合反映了外加应力和裂纹位置、长度对裂纹尖端应力场强度的影响，一般表达式为：KI?Y?a，单位是/2。　　5.疲劳门槛值：带裂纹的构件在交变载荷作用下不会发生疲劳扩展的应力强度因子交变值，符号为ΔKth。ΔK低于此值时裂纹的疲劳扩展速率几乎为0　　三、问答/计算题　　注意：从以下六题中任选三题进行解答，只选三题，多选时只认定答题的前三题，其他不计分。请在答题纸上作答。　　1、说明材料的理论断裂强度和实际断裂强度

7、存在巨大差别的原因。　　答：理论断裂强度是指指在外加正应力作用下，将晶体中的两个原子面沿垂直于外力方向拉断所需的应力．其表达式是　　?E?s　　?m???a　　?0????　　1/2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　而实际断裂强度是指含裂纹体的断裂强度。如果以无限大板中心裂纹体考虑，则　　?E??

8、　　?c??S?　　?a?　　1/2　　将有裂纹存在的断裂强度和理论断裂强度对比，可求出　　σm　　????c?0??　　1/2　　由于实际裂纹半长远远大于其解理面间距为a。，所以，理论断裂强度远远大于实际断　　裂强度。　　2.试述K判据的意义和用途。答：意义：　　材料或者构件在外力作用下裂纹是否发生失稳扩展——裂纹是否发生脆性断裂的判据是：　　KI?KIC　　当上式成立时，构件发生失稳脆性断裂，当KI