09年B卷试题及答案哈工大断裂力学考试试题

合集下载

A卷 (1)

装
订
线
第3页共4页第4页共 4页
五、(10分) 图示蜗杆—斜齿轮减速器，蜗杆1主动，螺旋线方向如图示，要求齿轮4所受轴向力F a4的方向指向轴的输出端，并使中间轴II 所受的轴向力能抵消一部分，试确定齿轮3、4轮齿的螺旋线方向及蜗杆转向（蜗杆转向用直线箭头表示）。

六、(15分) 板A 用4个普通螺钉固定在机座B 上，已知板与机座间摩擦系数f =0.14，螺钉许用拉应力[]σ=120MPa ，F Q =2.5kN ，要求能产生的摩擦力比工作负载大25%，试求螺钉危险截面直径的最小值。

七、(15分) 转速n =530r/min 的轴系由一对圆锥滚子轴承30206支承， F R ＝3000N ，载荷系数f P =1.2，常温下工作，求危险轴承寿命及两轴承寿命比。

（30206轴承基本额定动载荷C r =24800N ）
e
F F e a
r
≤ F F e a
r
> F '
0.36
X =1，Y =0
X =0.4，Y =1.7
Y
F r
2。

断裂力学复习题(实际)解答(课件)

断裂力学复习题1．裂纹按几何特征可分为三类,分别是（穿透裂纹）、（表面裂纹）和（深埋裂纹）。

按力学特征也可分为三类，分别是（张开型）、（滑开型）和（撕开型）。

2．应力强度因子是与（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。

材料的断裂韧度则是（应力强度因子）的临界值，是通过（实验）测定的材料常数。

3．确定应力强度因子的方法有：（解析法），（数值法），（实测法）。

4．受二向均匀拉应力作用的“无限大”平板，具有长度为2a 的中心贯穿裂纹，求应力强度因子ⅠK 的表达式。

【解】将x 坐标系取在裂纹面上，坐标原点取在裂纹中心，则上图所示问题的边界条件为： ① 当y = 0，x → ∞时，σσσ==y x；② 在y = 0，a x <的裂纹自由面上，0,0==xy y τσ；而在a x >时，随a x →，∞→y σ。

可以验证，完全满足该问题的全部边界条件的解析函数为 22Ⅰ )(az z z Z -=σ （1）将坐标原点从裂纹中心移到裂纹右尖端处，则有z =ζ或ζ= z －a ，代入（1），可得： )2()()(I a a Z ++=ζζζσζ 于是有：a a a a a K πσζζσπζζζσπζζζ=++⋅=++⋅=→→)2()(2lim )2()(2lim 00Ⅰ5．对图示“无限大”平板Ⅱ型裂纹问题，求应力强度因子ⅡK 的表达式。

【解】将x 坐标系取在裂纹面上，坐标原点取在裂纹中心，则上图所示问题的边界条件为：① 当y = 0，x → ∞时，ττσσ===xy y x ，0；② 在y = 0，a x <的裂纹自由面上，0,0==xy yτσ；而在a x >时，随a x →，∞→xy τ。

可以验证，完全满足该问题的全部边界条件的解析函数为 22Ⅱ )(a z zz Z -=τ （1）将坐标原点从裂纹中心移到裂纹右尖端处，则有z =ζ或ζ= z －a ，代入（1），可得： )2()()(Ⅱa a Z ++=ζζζτζ 于是有：a a a a a K πτζζτπζζζτπζζζ=++⋅=++⋅=→→)2()(2lim )2()(2lim 00Ⅱ6．对图示“无限大”平板Ⅲ型裂纹问题，求应力强度因子ⅢK 的表达式。

(完整版)断裂力学试题

一、简答题（本大题共5小题，每小题6分，总计30分）1、（1）数学分析法：复变函数法、积分变换；（2）近似计算法：边界配置法、有限元法；（3）实验标定法：柔度标定法；（4）实验应力分析法：光弹性法.2、假定：（1）裂纹初始扩展沿着周向正应力为最大的方向；（2）当这个方向上的周向正应力的最大值（）max达到临界时，裂纹开始扩展•S3、应变能密度:W S，其中S为应变能密度因子，表示裂纹尖端附近应力场r密度切的强弱程度。

4、当应力强度因子幅值小于某值时，裂纹不扩展，该值称为门槛值。

5、表观启裂韧度，条件启裂韧度，启裂韧度。

二、推导题（本大题10分）D-B模型为弹性化模型，带状塑性区为广大弹性区所包围，满足积分守恒的诸条件。

积分路径：塑性区边界。

AB 上：平行于x1，有dx2 0 , ds dx1 , T22007断裂力学考试试题B卷答案BD上：平行于捲，有dx20 , ds dx1 , T2u iJ (Wdx2 T L ds)s V s V S(V A三、计算题（本大题共1、利用叠加原理：微段K]ABT2 V D)3小题，每小题集中力qdx U2dx1%BDT2U£dx1X120分,dK]总计60分）a 2q . a0 (2 2.(a x ) dx 10分sin cos — a cos sin a2b 2b 2b 2b— cos — a sin a 2b 2b2b(_ 2 2)cos — 2b a 2 cos a si n a2b2b 2b 2ba)2la sin 1(豎)a cosK i2qJ — 0 赢T d 当整个表面受均布载荷时，6 a .2、边界条件是周期的：a.zy0, xy 0c.所有裂纹前端又Z 应为2b 的周期函数si2z皿2冷采用新坐标： z aZ % a)J (sin 七严2陶)20 时，sin —— ——,cos —2b 2b 2bK i 2qsin 1(a a ) q a10分令 x acos 一 a 2 x 2 a cosb.在所有裂纹内部应力为零.y0,x a, a 2b x a2b 在区间内单个裂纹时Zz z 2 a 210分d(sin -2b［吃（加sin ( a)2ba sin2b .2 a . a」 --------- cos——sin 】2b 2b0时,2 2帥莎(a)] (s^a)22b cos asin a 2b2b2bK I1吧0 F_Zsin2b1 a . a ——cos——sin —2b2b 2b2b ta n—a2ba tan—2b 10分注意行为规范3、当复杂应力状态下的形状改变能密度等于单向拉伸屈服时的形状改变能密度，材料屈服，即：2 2 2 2(1 2 ) ( 2 3) ( 3 1 ) 2 s对于I型裂纹的应力公式：(X2y)2xy1Kl cos-[1 sin-]2 2 r 2 2遵考场10分纪程•律0(平面应力,薄板或厚板表面)K I22scos2[1 3sin2—]2 2--平面应力下，I型裂纹前端屈服区域的边界方10分r、简答题1.断裂力学中, (80 分)按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？请画出这些类型裂纹的受力示意图。

哈工大2009年春季学期工程流体力学试题 (B)

哈工大2009年春季学期《工程流体力学》试题(B)一．简要回答以下问题（20分）1.漩涡强度2.流函数3.水力光滑管4.水击5.小孔口6.时均流速7.沿程阻力8.驻点9.叶栅10.翼展二、推导题（20分）推求圆管内充分发展的恒定层流流动时的速度分布规律、流量及流动损失的计算公式。

三、证明题（20分）试证明流势函数的特性。

四、计算题（30分）由水泵供水并有一段并联管路的输水管路系统如图所示，已知泵出口距主管的高度为h ，泵的流量为v q ，各管段的直径、管长及已确定改的沿程阻力系数如图所标示，求泵出口处得压强及并联管道2、3中的流场。

（不及局部损失）λ 3 d 3 l 3λ 2 d 2 l 2 λ 4 d 4 l 4λ1d 1l 1h五、选择填空：（10分）1.圆管层流中，层流的临界Re 数等于（）3a.410⨯3b.2.3210⨯4c.510⨯6d.1.010⨯2.在管流中，若V 相同，如果两个截面的直径比为12/2d d =，则这两个截面上Re 数之比Re1/Re2=（） a.2b.4c.1/2d.1/43.（）是并联管路计算式12a.Q=Q =Q 12b.h h h λλλ==32c.h h λλ=12d.V V V ==4.若（），则沿程损失系数λ仅受壁面粗糙度∆的影响。

a ．管道直径d 足够大 b.粘度μ足够大 c.雷诺数Re 足够大 d.流量v q 足够大 5.在孔口出流时，主要是计算（）a.流量b.压强损失c.出流速度d.收缩系数 6.时间平均流速为（）a.1s vds S ⎰b.1s vdt S ⎰c.01T Vdt T ⎰ d.01Tvdt T ⎰ 7.所谓斯托克斯定理是说：沿任意封闭周线L 的速度环量，等于穿过该周线所包围面积的漩涡强度的（）倍。

a.1b.1.5c.2d.2.58.二元不可压缩边界层微分方程的推导过程是首先把N-S 方程（）逐步得出的。

a.进行无量纲化处理 b.进行简化处理 c.给出边界条件 d.给出初始条件 9.一般地圆管内湍流的断面速度分布规律是（） a.直线 b.抛物线 c.指数 d.双曲线10.一般地同直径的孔口和管嘴（长3~4孔径）接在同水位的开口水箱上，则v q 孔（）v q 管 a.大于 b.小于 c.等于 d.未知。

断裂力学试卷2010(可编辑修改word版)

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：=a3cos (1+ sin sin yy2r 2 2 ) ，其中a 为裂纹尺寸。

2（1）求应力强度因子KI；（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）mP2at2aD p 题五图б2б1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KⅠC=37MPa ，试求临界裂纹长度ac。

（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GI 及应力强度因子KI。

（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）。

断裂力学答案

断裂力学答案【篇一：08年a卷试题及答案哈工大断裂力学考试试题】txt>《断裂力学》试题 a卷答案一、简答题（80分）1. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型？请画出这些类型裂纹的受力示意图。

（15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），如图所示ii型－滑开型三型－撕开型2 请分别针对完全脆性材料和有一定塑性的材料，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. 请简述应力强度因子的含义，并简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点？（15）答：各种类型裂尖应力和位移场可表示为ij(i)k?2?rfij(?)i,j?1,2,3(i)ui(i)krgi(?) i?1,2,3(i)若角标ii, iii，代表ii型或iii型裂纹。

可见应力场有如下三个特点：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，与无限远处应力和裂纹长无关。

由上述裂尖应力场的特点可知，用应力为参量建立如传统的强度条件失去意义，但应力强度因子是有限量，它不代表某一点的应力，而代表应力场强度的物理量，用其作为参量建立破坏条件是合适的。

应力强度因子一般写为：k??y?a4. 简述脆性断裂的k准则及其含义？（15）答：k1?k1c为应力强度因子准则。

其中，k1为裂纹尖端的应力强度因子，是表示裂纹尖端应力场强度的一个参量，由载荷及裂纹体形状和尺寸决定，可以用弹性理论的方法进行计算；k1c称为材料的平面应变断裂韧度，是材料具有的一种机械性能，表示材料抵抗脆性断裂的能力，由试验测定。

工程力学2009秋季

哈尔滨工业大学远程教育学院 2009年秋季学期工程力学试题纸（开卷，时间：90分钟）（所有答案必须写在答题纸上）一、简答题（20分）1、什么是构件的强度？（4分）2、何谓材料的疲劳极限？（4分）3、如图所示三种结构，构件自重不计。

忽略摩擦， 60=θ。

如B 处作用相同的力，问铰链A 处的约束力是否相同? （4分）4、应用叠加法求梁的位移，必须满足的条件是什么？（4分）5、图示平面弯曲构件内各点的应力状态如何？（4分）二、计算题（20分）已知：求：固定端A 处约束力。

100,P =kN 20,M =⋅kN m 20kN m,q =400,F =kN 1;l =m三、计算题（20分）如图所示一铸铁制成的梁。

已知截面图形对形心轴的惯性矩为，。

材料许用拉应力及许用压应力分别为，。

试按正应力强度条件校核强度。

四、计算题（20分）已知简支梁是由２２ａ工字钢构成，该工字钢的，，，，载荷如图所示。

试求该梁的许用载荷。

47mm 105.4⨯=z I mm 501=y mm 1402=y []MPa 30=t σ[]MPa 140=c σ3cm 309=z W 3cm 9.40=y W []MPa 140=σm 1=l五、计算题（20分）已知：在图示机构中，沿斜面纯滚动的圆柱体和定轴的鼓轮为均质物体，质量均为m ，半径均为R 。

绳子不能伸缩且质量略去不计。

粗糙斜面的倾角为θ，不计滚动摩擦。

如在鼓轮上作用一常力偶M 。

试求 :(1) 鼓轮的角加速度；(2) 轴承处的水平约束力。

哈尔滨工业大学历年材料力学试题及答案

哈尔滨工业大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)一、选择题（20分）1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。

A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（）（1）扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件）（3）剪切虎克定律（4）极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（）A 、提高到原来的2倍B 、提高到原来的4倍C 、降低到原来的1/2倍D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。

（１５分）题号一二三四五六总分得分题一、3图工程技术学院 _______________专业班级姓名____________ 学号---------------------------------------------------密封线内不准答题-------------------------------------------------------------题一、5图题一、4题一、1图三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。

设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。

哈工大机械原理2009年B答案详解

2009年机械原理期末考试题B 卷—参考解答一、（10分）如题一图所示，已知： BC //DE //GF ，且分别相等，计算平面机构的自由度（若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出）。

n= 6 (1分) P L = 8 (1分) P H =1(1分)32L H F n PP =-- (2分) 36281=⨯-⨯- =1 (2分)二、解：323∞34找出13P （5分） 314131v P P ω=（5分）三、四、（14分）如题四图所示为一滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在A点的偏心圆，其半径为R. 从动件的偏距为e，试用作图法求：1.画出凸轮机构的基圆、偏距圆及理论廓线；2.当滚子中心位于C点时，从动件的位移S；Cψ；3.当滚子中心位于C点时，对应推程起始位置时凸轮的转角cα；4.当滚子中心位于C点时，凸轮机构压力角cω1分）解：1.如图所示，基圆、偏距圆及理论廓线，各1分，共3分；S；（2分）2.如图所示，从动件的位移Cψ；（2分）；3.对应凸轮的转角cα，（3分）；4.如图所示，凸轮机构压力角c五、（14分）一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数1z ＝25，2z ＝55，模数m ＝2 mm ，分度圆压力角α＝200，*a h ＝1，*c ＝0.25。

试求：1．两齿轮在分度圆上齿廓的曲率半径1ρ，2ρ； 2．两齿轮在齿顶圆上的压力角a1α，a2α；3．如果这对齿轮安装后的实际中心距a '=81mm ，求其啮合角α'和两齿轮的节圆半径1r '、2r '。

解：1. 两齿轮的基圆半径：0111225cos cos cos 2022b mz r r αα⨯====23.492mm (1分)0222255cos cos cos 2022b mz r r αα⨯====51.68mm (1分)两齿轮在分度圆上齿廓的曲率半径： 011tan 23.492tan 20b r ρα===8.55mm (1分)022tan 51.68tan 20b r ρα===18.81mm (1分)2．齿轮2的齿顶圆半径：*112(2)(2521)22a a m r z h =+=⨯+⨯＝27mm (1分)*222(2)(5521)22a a m r z h =+=⨯+⨯=57mm (1分)两齿轮在齿顶圆上的压力角：1a1123.492arccos cos 293227b a r arc r α⎛⎫⎛⎫'===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1分)2a2251.68arccos cos 245757b a r arc r α⎛⎫⎛⎫'===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1分) 5.标准中心距122()(2555)8022m a z z =+=⨯+=mm (1分) 啮合角：00arccos(cos /)arccos(80cos20/81)2152a a αα'''=== (1分)1r '+2r '=81 (1分) 2r '/1r '=2z /1z =55/25=11/5 (1分)解得： 1r '= 25.3125mm ； (1分) 2r '=55.6875mm (1分)六、（14分）如题五图所示一双级行星轮系减速器中，已知各齿轮的齿数14z z ==40，36z z ==20，25z z ==10。

哈尔滨工业大学期末考试试题(B卷)

哈工大2002年春季学期题号-一--二二三四五六七八九附加分总分得分班级姓名一、单选或多选题（每小题3分，共8小题24分）1.某点为平面应力状态（如图所示），该点的主应力分别为A = 50MPa、二2 =0 、3=° -B二50MPa、二2=50 MPa、匚3= 0；C -1 =0、匚 2 二50 MPa、■T 3 = 0 -D -1 =0、二2 = 0、-3 : "50MPa。

正确答案是___________50er (MPtL)2.关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述: 正确的是。

A 有应力一定有应变，有应变不一定有应力；B 有应力不一定有应变，有应变不一定有应力；C 有应力不一定有应变，有应变一定有应力；D 有应力一定有应变，有应变一定有应力。

3•下面有关体积应变的几个论述，正确的是________________A 与平均应力成正比；B与平均应力成反比；C与三个相垂直面上的正应力之和有关；D与平均应力无关。

4.下面有关应变能的几个论述，正确的是A与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值无关；B与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值无关；C与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值有关；D 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值有关。

5•关于斜弯曲变形的下述说法，正确的是_________________A中性层与挠曲线所在的面正交；B中性轴过横截面的形心；C挠曲线在载荷作用面内；D挠曲线不在载荷作用面内。

A 单位力（广义）只能加在载荷作用点处；B单位力（广义）只能加在欲求位移的点处；C只能加单位集中力；D 只能加单位集中力偶。

正确的是_____________ 。

7 •压杆的稳定性，A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B与压杆的临界力大小有关；C 与压杆所承受的轴向压力大小无关；D 与压杆的临界力大小无关。

正确答案是___________& 自由落体冲击时的动荷系数，A 与被冲击物的刚度有关；B与自由落体下落的高度有关；C 与被冲击物的刚度无关；D 与冲击刚发生时，自由落体下落的速度有关。

哈尔滨工业大学理论力学试卷B卷答案

2005-2006学年第一学期期终考试试卷审批表一、填空题(每空1分，共10分)1．在静力学中主要研究三方面问题，即物体的受力分析、力系的简化、力系的平衡方程。

2．平面任意力系平衡方程可用三矩式表示，即，，0)(=∑F A M 0)(=∑F B M ，其中力系平衡的附加条件是 A 、B 、C 三点不共线。

0)(=∑F CM3．点作圆周运动，加速度由切向加速度和法向加速度组成，其中切向加速度反映了速度的大小随时间的变化率，方向是该点的切线方向；法向加速度反映了随时间的变化率，方向是该点的法线方向。

4.质点运动微分方程自然坐标投影形式为，，。

∑=n F m ρυ2∑=τυF dtd m∑=bF0二、选择题(每题2分，共10分)1、A ，B 为某平面力系作用面内任意两点，该力系向A 点简化的结果是主矢和主'RA F 矩，向B 点简化的主矩为，则下述哪种结论是正确的：(A ，C)A MB M A ．当时，必有 B . 当时，可能有0'=RAF B A M M =0'=RA F B A M M ≠C ．当时，可能有 D . 当时，必有0'≠RAF B A M M =0'≠RA F B A M M ≠2、当物体处于临界平衡状态时，静摩擦力的大小( C )s F A ．与物体的重量成正比B ．与物体的重力在支承面的法线方向的大小成正比C ．与相互接触物体之间的正压力大小成正比D ．由力系的平衡方程来确定第2 页3、满足下述哪个条件的运动是刚体的平面运动(C)A ．刚体运动时，其上某直线始终与其初始位置保持平行B ．刚体运动时，其上某两条相交直线始终与各自初始位置保持平行C ．刚体运动时，其上所有点到某固定平面的距离始终保持不变D ．刚体运动时，其上每一点都在某固定平面上运动。

4、质点系动量定理的微分形式为，式中指的是( C )dt d e i ∑=)(F P dt e i )(∑F A ．所有主动力的元冲量的矢量和 B ．所有约束力的元冲量的矢量和C ．所有外力的元冲量的矢量和 D ．所有内力的元冲量的矢量和5、下列说法中正确的是( D )A ．若质点的动量守恒，则该质点对任一定点的动量矩也一定守恒B ．若质点对某定点的动量矩守恒，则其动量也一定守恒C ．若质点动量发生变化，则其动能一定发生变化D ．若质点的动能发生变化，则其动量也一定发生变化三、构架由ABC 、CDE 、BD 三杆组成，尺寸如图所示。

断裂力学试卷(答案)2009

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）2009～2010学年度第一学期成绩学号专业班级姓名一、简述下列概念（20分）1. 裂纹顶端应力强度因子描述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型裂纹问题裂纹尖端附近区域的应力解，可统一表示为：()12ij mij K r f m I ,II ,III σθ-⎛⎫== ⎪⎝⎭。

K m 为场强度参量，称为应力强度因子或K 因子。

它表征裂纹尖端区域应力场的强弱程度，决定于裂纹体的几何形状、裂纹的尺寸及载荷。

⑤2. 能量释放率A 0G lim A A δδ∏∏δ→∂⎛⎫=-=- ⎪∂⎝⎭，裂纹扩展单位面积所消耗的总势能。

它表示裂纹扩展单位面积时，提供给裂纹扩展所需的系统释放的能量（系统势能的减少）。

G 取决于裂纹体的载荷和几何形状。

⑤3. COD裂纹尖端沿垂直于裂纹方向所产生的位移。

它是裂纹顶端塑性应变的度量。

⑤4. J 积分J 积分的回路积分定义为：()i 2i1u J W dx T ds i 1,2x Γ∂⎛⎫=-= ⎪∂⎝⎭⎰该积分与积分路径无关，是弹塑性断裂力学中一个十分重要的参数, 反映了裂尖的某种力学特征或应力、应变场强度。

⑤二、回答下列问题（20分）1.为什么平面应变状态裂纹尖端塑性区尺寸比平面应力状态小？当0θ= 时，它们的塑性区尺寸分别等于多少？答：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。

④当0θ= 时，平面应力状态：220ey s 1K 1K R 2r I I ππσσ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ③平面应变状态：220ey s 1K 1K R 2r I I πσσ⎛⎫⎫=== ⎪⎪⎭⎝⎭ ③ or ()220s 1K R 2r 12I νπσ⎛⎫==- ⎪⎝⎭2.何为R 阻力曲线？在工程实际中有何作用？答：R 是塑性变形和表面能消耗的能量，是裂纹扩展的阻力，R 越大，裂纹扩展就越不容易。

哈尔滨工业大学期末材料力学本科试题(B)

哈工大2004年春季学期期末材料力学试题（B）题号-一- -二二三四五六七八九十总分分数8 12 10 8 8 4（注意：本试题满分分）、（8分）单项选择题（共4个小题，每小题2分，合计8分）1材料的失效模式_________ 。

A只与材料本身有关，而与应力状态无关；B与材料本身、应力状态均有关；C 只与应力状态有关，而与材料本身无关；D与材料本身、应力状态均无关。

2 •关于偏心拉伸（压缩）变形的下述说法，正确的是____________A 只发生平面弯曲这一种变形；B中性轴通过横截面的形心；C中性轴不通过横截面的形心；D 只发生拉伸（压缩）这一种变形。

3.对莫尔积分（单位载荷法）的下述讨论，正确的是_____________A仅仅适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 等式两端具有相同的量纲；D仅仅适用于曲杆。

r、平均应力m、应力幅值'-a分别为A 40、20、10；B 20、10、20 ；C 0、20、10；D 0、20、20。

正确答案是（应力单位为、（12分）直径d =100mm的横梁CD，由直径d l =35mm的支杆AB支承，尺寸如图所示。

AB杆材料为Q235钢，其材料常数见下表。

若横梁CD材料许用应力［刁=160 MPa, AB支杆许用稳定安全系数［n］st=3.0。

试求该结构所能承受的最大载荷q max。

（忽略截面剪力与轴力）E a P a S a bGPa MPa200 200 240 310 1.144.图示交变应力的循环特征三、（10分）平面刚架如图所示。

其各部分的抗弯刚度均为常量试求点D 在铅垂方向的位移 V D 。

（忽略截面剪力与轴力）B亠.■4四、（8分）直径d =60mm 的圆截面折杆， A 端固定，受力与其他尺寸如图所示。

若材料的许用应力［二］^OOMPa ，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核 A端外表面点b 的强度（忽略剪切）。

五、（8分）图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为 MPa ）,试分别求其第、第四强度理论的相当应力Cr2、二r4 （ " =0.3 ）。

力学B卷答案和评分细则

2009— 2010学年第 1 学期《力学》课试题(B)答案和评分细则一、简答题（每小题4分，共24分）1. 已知地球表面重力加速度为g，某流星距地面二个地球半径，问其加速度是g的多少倍。

给出简单计算过程，或解释原因。

选地心参考系，设m1为流星质量，m2为地球质量，R为地球半径，则()amRmmG12213=（2分）可求出229RGma=。

在地球表面g=a=3.平面简谐波的波方程为y0.001cos(2996t2x)ππ=-（国际单位）问：该波的振幅，频率和波速分别是多少？由())22996cos(001.0cos xtkxtAyππϕω-=+-=可知振幅0.001mA=（1分），频率Hz149822996==ππν（1分），波速smv/149822996==ππ（2分）4.三根均匀细杆各自长为l、质量为m，构成等边三角形框架，求此框架对过中心O，垂直框架的轴的转动惯量。

由平行轴定理2mdIIC+=（1分）和均匀细杆2121mlIC=（1分）得22221)63(1213mllmmlIO=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯=（2分）5. 我国发射的第一颗人造地球卫星近地点高度439km，远地点2384km，地球半径R地=6370km，求卫星在近地点和远地点的速度之比。

人造地球卫星对地心的角动量守恒，（2分）近地点1和远地点2处，位置矢量r与速度v垂直，因此有63704396370238412212211=++===rrvvmvrmvr，即6. 将弹簧振子的弹簧剪掉一半，其振动频率如何变化？二、填空题（每空1分，共16分）2. 简谐振动的运动学方程。

该振动的振幅A _,频率是πω20，相位是αω+t 0.3.固体中传播的__纵波_(横波，纵波)波速与杨氏模量有关，固体中传播的_横波_(横波，纵波)波波速与剪切模量有关，流体中只能传播_纵波__(纵波，横波)。

4.流迹是指__一定流体微团运动的轨迹称为该微团的流迹____,流线是指_在流体流动的区域内，设想有许多曲线，这些曲线上的每一点的切线方向和位于该点处流体微团的速度方向一致_,流管是指_在流体内部画微小的封闭曲线，通过封闭曲线上各点的流线围成的细管_. 6．质点系对参考点O 的角动量定理内容是_质点系对参考点O 的角动量随时间的变化率等于作用在体系上所有外力对该点力矩矢量和___. 三.计算题（共50分）1. 一个质量为m 的质点沿着一条由ˆˆsin cos a t b t ωω=+r i j 定义的空间曲线运动，其中a 、b 及ω皆为正常数。

断裂力学期末考试试题含答案

断裂力学期末考试试题含答案一、简答题(80分)1. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型,请画出这些类型裂纹的受力示意图。

(15分)2 请分别针对完全脆性材料和有一定塑性的材料，简述裂纹扩展的能量平衡理论,(15分)3. 请简述应力强度因子的含义，并简述线弹性断裂力学中裂纹尖端应力场的特点,(15)4. 简述脆性断裂的K准则及其含义,(15)5. 请简述疲劳破坏过程的四个阶段,(10)6. 求出平面应变状态下裂纹尖端塑性区边界曲线方程，并解释为什么裂纹尖端塑性区尺寸在平面应变状态比平面应力状态小,(5分)7. 对于两种材料，材料1的屈服极限和强度极限都比较高，材料,,sb 2的和相对较低，那么材料1的断裂韧度是否一定比材料2的高,,,sb 试简要说明断裂力学与材料力学设计思想的差别, (5分)二、推导题(10分)请叙述最大应力准则的基本思想，并推导出I-II型混合型裂纹问题中开裂角的表达式,三、证明题(10分),,,JwdyTuxds,,,,,(/)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w, 板的应变能密度，为作用在路程边界上的力，u是路程边界上的位移T ds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。

四、简答题(80分)1. 断裂力学中，按裂纹受力情况，裂纹可以分为几种类型,请画出这些类型裂纹的受力示意图。

(15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)，如图所示y y yx o o o z x xI型,张开型 II型,滑开型三型,撕开型2 请分别针对完全脆性材料和有一定塑性的材料，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。

2009年新课标全国高考理综真题物理部分(含答案)

2009年新课标全国高考理综真题物理部分（含答案）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。

关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A. 伽利略发现了行星运动的规律B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献15. 地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。

已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为A. 0.19B. 0.44C. 2.3D. 5.216. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。

电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。

使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。

由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。

在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。

在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV，磁感应强度的大小为0.040T。

则血流速度的近似值和电极a、b的正负为A. 1.3m/s ，a正、b负B. 2.7m/s ， a正、b负C．1.3m/s，a负、b正 D. 2.7m/s ， a负、b正17. 质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。

力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则A ．03t 时刻的瞬时功率为m t F 0205B ．03t 时刻的瞬时功率为mt F 02015 C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为mt F 423020 D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为mt F 625020 18. 空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系xyz O -，M 、N 、P 为电场中的三个点，M 点的坐标)0,,0(a ，N 点的坐标为)0,0,(a ，P 点的坐标为(,,)22a a a 。

09春土木工程材料试题(B)及答案doc-哈工大年季学期

一、名词解释（2分×5=10分）1．气硬性胶凝材料2．钢材的时效敏感性3．软化系数4．热塑性树脂5．比强度二、填空题（1分×35=35分）1．当材料的孔隙率一定时，随其（）孔隙率增大，其吸声性增强；（）孔隙愈多，其隔热保温性愈好。

2．测试材料的强度时，加荷速度越快，则测得的值越（）。

3．石油沥青牌号越高，其温度敏感性（），粘性（），开裂后自愈力（）。

4．煤沥青比石油沥青的耐腐蚀能力（）。

5．能使钢产生低温冷脆性的温度称为钢的（）。

6．Q235钢为建筑结构主要用钢的理由是：其既具有较高的强度，又具有良好的（）性。

7．与普通石膏板比较，纸面石膏板的（）性能明显增强。

8．建筑石膏制品的耐火性（）。

9．砂浆的和易性主要包括（）和（）两项性能。

10.建筑混合砂浆中除水泥之外，还常掺入（）等胶凝材料，其主要目的是改善砂浆（）性，减少水泥用量。

11.烧结空心砖与烧结多孔砖相比，空心砖的孔洞尺寸（），承载力（）。

12．与体型结构的合成树脂比较，线型结构树脂的强度和耐热性（）。

（）及（）。

14．硅酸盐水泥熟料矿物中，硅酸二钙含量高，水泥早期强度（），后期强度（）。

15．与普通水泥比较，矿渣水泥的水化热（）、耐腐蚀性（）。

16．水泥石在凝结硬化过程中产生的（）现象，称为体积安定性不良。

17．大体积混凝土工程，应优选（）水泥，不宜选用（）水泥。

18．在配合比一定的条件下，卵石配制的混凝土流动性比碎石配制的混凝土（）。

19．混凝土在非荷载作用下的变形主要包括（）变形、（）变形、塑性收缩和温度变形。

徐变对预应力钢筋混凝土不利的方面是（）。

20．在混凝土中，水泥浆在硬化前起（）作用，在硬化后起（）作用；砂石主要起（）、抑制水泥收缩、节约水泥用量的作用。

三、选择填空（1分×15=15分）1．（）是引起水泥石体积安定性不良的因素之一。

A．游离氧化钙B．氢氧化钙C．氢氧化镁D．游离氧化铁2．（）用来表示材料的抗渗性。

哈工大(液压传动)09～12年试题答案

09101112年试题答案哈工大2009年春季学期《液压传动》试题A答案一．填空1、液体、压力能、2、负载、流量3、能源装置、执行装置、调节控制装置、辅助装置4、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、方向控制阀、流量控制阀、压力控制阀5、 36、节流、差压式减压7、节流调速、容积调速、容积节流调速二、简答1、液体在流动时要损耗一定的能量，这种损耗表现形式为压力损失。

沿程压力损失是液体在等径直管内流动时因摩擦产生的压力损失。

局部压力损失是液体流经管道的弯头、接头、阀口和突然变化的截面等处时因流速或流向发生急剧变化而在局部区域产生的压力损失。

2、（1）齿轮泵要平稳工作，齿轮的重合度必须大于1（2）于是总有两对轮齿同时啮合，有一部分油液被困在两对轮齿所形成的封闭容腔内（3）这个封闭的容腔的容积开始随着转动减小，以后又增大（4）减小时会产生很高的压力使机件受到额外的负载，增大时造成局部真空，产生气穴3、当节流阀的通流面积很小时，在保持所有因素不变的情况下，通过节流口的流量会出现周期性的脉动，甚至出现断流。

这就是节流阀的阻塞现象。

节流口的阻塞现象会使液压系统的执行件的速度不均匀。

因此每个节流阀都有一个能正常工作时的最小流量限制，称为节流阀的最小稳定流量。

4、速度刚度是调速回路执行件运动速度受负载变化影响程度的一个评定指标。

是回路对负载变化一种抗衡能力的说明。

它是机械特性曲线某点处切线斜率的负倒数。

速度刚度越大，执行件速度受负载变化波动的影响越小。

5、（1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。

（2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。

（3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。

三、绘图1、 2、3、4、5、6、(1) 1(2)(3)四、1YA 2YA 3YA 4YA快进++ + —工进—+ ——快退+ —+ —原位停止———+1号件为液压泵为系统提供能源，2号件为两位两通电磁换向阀，用于实现系统快进和工进的速度换接。