华中科技大学土木工程与力学学院
《断裂力学》考试卷（半开卷）
2010～2011 学年度第一学期成绩
学号专业班级姓名
一二三四五六合计
分数
一、填空题（每空 2 分，共16 分）
1. 在断裂力学中，小范围屈服是指（），当（）时，可以采用线弹性断裂力学，且能保证其精确度和有效性；而当塑性区尺寸与裂纹尺寸同数量级时称为（），只能采用（）来处理。
2. 复合型裂纹扩展与单纯张开型裂纹扩展的主要不同之处是
（）。
因此，复合型裂纹的研究，除了需要确定临界状态，建立断裂判据外，还要确定（）。常用的复合型裂纹脆性断裂理论有（）和（）等。
二、简答题（24 分）
1. 设有两条Ⅰ型裂纹，其中一条长为4a，另一条长为a。如前者加载到，后者加载到
2。问它们裂纹尖端附近的应力场是否相同？应力强度因子是否相同？
2. 设有无限大平板 I 型裂纹，受轴向拉应力作用，裂纹顶端附近的应力为：
=a3
cos (1+ sin sin yy2r 2 2 ) ，其中a 为裂纹尺寸。
2
（1）求应力强度因子K
I
；
（2）当=0 时，在裂纹顶端和距裂纹顶端很远处，
yy
各为多少？与题设条件有无矛盾？如何解释？
三、试用叠加法求图示无穷大板裂纹尖端应力强度因子。（15 分）
m
P
2a
t
2a
D p 题五图
б2
б1
题三图
四、圆拄形容器有一纵向穿透裂纹。容器的内径D=100㎜，壁厚t=5㎜，最大工作压力
p max =48MPa，材料的断裂韧性K
ⅠC
=37MPa ，试求临界裂纹长度a
c
。（15 分）
题四图
五、如图所示的杆件，若b a ，而且在杆端的位移为，试求恒载荷及恒位移情形下的
应变能释放率G
I 及应力强度因子K
I
。（15 分）
六、物体内部有一圆盘状深埋裂纹，直径为2.5cm，这一直径比物体的其它尺寸小得多，
若垂直于裂纹面的方向作用拉应力700MPa，材料的屈服极限为930MPa，试计算
等效应力强度因子。（15 分）