1. 何为应力集中？它产生的原因有那些？对接头静载强度有无影响？为什么？
答：接头局部区域最大应力值ζmax比平均应力值高的现象。对接头静载强度无影响。 产生原因：①焊缝中存在工艺缺陷如气孔，夹渣，裂纹，未焊透②焊缝外形不合理③焊缝接头设计不合理
1. 对接、搭接、丁字（十字）接头降低应力集中的措施是什么？
答：对接接头：焊缝轮廓：焊趾和焊跟向母材过渡越平滑应力集中越小；其次是焊缝加厚越大应力集中越大。焊接错边：错边量越大应力集中越大。接头的角变形：角变形越大应力集中越大。
搭接接头：在只用侧面角焊缝焊成的搭接接头中，不但沿焊缝长度上应力分布是不均匀的，而且在母材断面上应力分布也是不均匀的，为了改善断面上的应力分布，常增添一条正面角焊缝，形成了联合角焊缝的搭接接头，采用联合角焊缝的搭接接头，不但可以改善应力分布还可以缩短搭接长度。
十字接头：开坡口焊透或采用深熔焊接方法进行焊接。
1. 铆焊联合接头和铆焊联合结构有什么不同？它们各自在结构中的作用是什么？ 答：既有焊接接头，又有铆接接头的结构称为铆焊联合结构。
（1）铆接结构有较高的止裂性。(2)铆接接头比焊接接头的刚度小，有较大的退让性 （3）铆接接头的应力集中系数比某些焊接接头的应力集中系数低，对疲劳强度有利。 （4）铆接接头在结构中形成的内应力比焊接结构的内应力低。
在同一个接头上既有铆钉又有焊缝，这样的接头叫铆焊联合接头：吸取的不是两种技术的优点，而是缺点，是一种不合理的接头形式。
1. 何谓应变时效？何谓动应变时效（热应变脆化）？它们的差别是什么？
答：塑性变形（剪切、冷作矫形）—→加热（150~400℃）—→脆化—→叫应变时效。 加热和塑变同时——→脆化——→叫动应变时效（热应变脆化）。
差别在于前者塑变和加热不是同时进行的，而后者却是同时的。 1. 何谓高组配接头？何谓低组配接头？ 答：高组配接头：焊缝金属强度大于母材强度
低组配接头：焊缝金属强度低于母材强度也叫软层接头 1. 控制相对宽度提高软层接头强度的原理是什么？
答：高强的母材阻碍焊缝金属的变形，使之受三向应力状态而强化。 2. 焊接接头设计的强度原则：接头和母材等强。 10. 举例说明什么是工作焊缝，什么是联系焊缝？
答：联系焊缝：只传递部分载荷，使被联结构件产生协调变形的焊缝。 工作焊缝：传递全部载荷，一旦断裂，结构立即失效的焊缝。 11. 焊接接头强度计算的假设。（8条）
答：焊趾处和加厚高等处的应力集中，对接头强度没有影响；残余应力对于接头强度没有影响；接头的工作应力是均布的，以平均应力计算；正面角焊缝与侧面角焊缝的强度没有差别；焊脚尺寸的大小对于角焊缝的强度没有影响；角焊缝是在切应力的作用下破坏的，按切应力计算强度；角焊缝的破断面（计算断面）在角焊缝截面的最小高度上。a?加厚高和少量的熔深对接头的强度没有影响。 12. 各种焊接接头及受力形式的静载强度计算。
掌握表3-2中所有公式的应用，
1. 影响金属脆性断裂的主要因素是什么？
K2?07.K；
答：应力状态的影响，温度的影响，加载速度的影响，材料状态的影响。
2. 正断抗力SOT，剪断抗力?k，剪切屈服限?T，力学状态图，应力状态软性系数?=?max/?max概念。
答：正断抗力SOT：试件中的最大正应力达到Sot时，出现正断，属于脆性断裂。 剪断抗力?k : 试件中的最大切应力达到tk时，产生剪断，属于塑性断裂。 剪切屈服限?T：试件中的最大切应力达到tT时，材料屈服，出现塑性变形。 力学状态图：若直线先与剪切屈服限tT相交，则表示该种加载方式将使试件内的最大剪应力ηmax首先达到剪切屈服限tT，产生塑性变形，达到剪断抗力tk时产生延性断裂，若直线首先与Sot相交时，则表示该种加载方式将使试件内的ζmax首先达到Sot，故产生脆断?max?1??1??3? 2应力状态软性系数?=?max/?max：表示一种加载方式的应力状态。 （在裂纹尖端缺口根部会产生三轴应力状态）
1. 应力状态、温度、加载速度对脆性断裂影响的分析。 答：温度：T↑ → tT↓Sot不变 → 脆性 ↓
加载速度：加载速度 ↑ →tT↑Sot不变 → 脆性↑
1. 用力学状态图分析为什么结构中不允许存在三向交叉焊缝？
2. 为什么在单向应力场中的裂纹尖端缺口根部会产生三轴应力状态呢？
答：在受力过程中由于应力集中的原因，缺口根部的应力很大，在它的作用下缺口根部的材料将伸长，根据体积不变原理，材料在某方向上的伸长必然引起其他两个方向即宽度和厚度方向上的收缩，但由于缺口平面上不承受应力，所以没有横向收缩，缺口尖端以外的材料受到的应力较小，引起的横向收缩也较小，可见横向收缩是不均匀的，使得缺口较大的横向收缩受阻，结果产生横向和厚度方向的拉伸应力，这样就在缺口根部出现了三向应力。
1. NDT（无延性转变温度），FTE（弹性断裂转变温度），FTP（延性断裂转变温度）的
意义及相互的关系，测定方法。
答：NDT（无延性转变温度）低于它材料发生平裂，高于它发生凹裂，表明温度低于NDT时材料断裂没有延性，断裂是脆性的。 FTE（弹性断裂转变温度）：低于它裂纹能够向低应力区扩展，高于它裂纹只能在应力达到屈服点范围内扩展，而不向低应力区扩展。
FTP（延性断裂转变温度）：在此温度之上，断裂完全是塑性撕裂的。
FTE = NDT + 33℃（60 F） FTP = FTE + 33℃（60 F） = NDT + 66 ℃（120 F） NDT还可以用简单的落锤试验求出，而不必用较昂贵的爆炸试验。 1. 转变温度的概念，冲击试验中评定钢材韧性的标准有那些？
答：转变温度方法：通过试验来确定材料的脆—韧转变温度，把它和结构的使用温度联系起来，来评定钢材的脆性—韧性行为。标准: 能量标准，断口标准，延性标准 1. 焊接结构的那些特点对脆断有影响？
答：①刚性大、整体性强、对应力集中敏感②接头的应变时效③金相组织对脆性的影响（不出现冷裂纹的前提下减小线能量0④焊接缺陷的影响⑤角变形和错边的影响⑥残余应力的影响(当温度在材料的转变温度以上时，残余应力对脆断没有影响；当温度在材料的转变温度以下时，拉伸残余应力对脆断强度有不利影响)
1. 防止断裂引发原则(抗裂原则): 要求结构的一些薄弱环节具有一定的抗开裂性能。 止裂原则:一旦裂纹产生，材料应具有将其止住的能力。
开裂临界温度Ti：在此临界温度之上，不可能引发脆性裂纹。
止裂临界温度Ta：在这个临界温度之上脆性裂纹可以被止住或者不能扩展。 在实际焊接结构的设计中：焊接接头用抗裂原则，母材用止裂原则。 1. 预防焊接结构脆断的措施有那些？
答：一.正确选材 二.采用合理地焊接结构设计
1.尽量减少结构和焊接接头部位的应力集中（1）构件截面改变的地方，设计成平缓过渡，不要形成尖角。（2）尽量采用应力集中系数小的对接接头。（3）不同厚度的对接接头应采用圆滑过渡。（4）将焊缝设计布置在便于焊接和检验的地方.（5）避免焊缝密集。2.尽量减少结构的刚度3.不采用过厚的截面4.对次要焊缝的设计，应与主要焊缝一样给予足够重视。5.减少和消除焊接残余拉应力的不利影响。三、用断裂力学方法评定结构安全性 第五章 焊接接头和结构的疲劳强度
1. 何谓金属的疲劳？疲劳和脆断的异同。
答：结构在变动载荷下工作，虽然应力低于材料的但在较长时间工作后仍发生断裂的现象叫金属的疲劳。
相同点 低应力作用下破坏 断裂时变形很小 断裂都具有突然性，危害大 影响断裂的因素大部分相同 不同点 疲劳 脆断 加载次数 多次 少次 裂纹扩展速率 慢 快 温度影响 小 大 断口 疲劳辉纹 结晶状
2.疲劳的类型。
答：1、高速疲劳（应力疲劳）： 载荷小（应力小），频率高，裂纹扩展速率小。
2、低周疲劳（应变疲劳）： 应力高，频率低，裂纹扩展速率大。 3.何谓变动载荷？典型变动载荷及其特性。（对称交变载荷，脉动载荷及其应力循环参量：?max，?mix，?m，?a，r）
变动载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化（或无规则变化）的一类载荷。
?max ：应力循环内的最大应力 ?min ：应力循环内的最小应力 ?m =（?max + ?min）/2：平均应力 ?a =（?max－?min）/2 ：应力幅值
r =?mix /?max ：应力循环特征系数，r的变化范围是－∞～+1
1、对称交变载荷 应力波形如图，由图可见：这种变动载荷的?min = －?max ； 应力循环特征系数r = －1 。?max、?min 、平均应力?m = 0 ，应力幅值?a = ?max
2、脉动载荷 应力波形如图，由图可见：?min =0 r = 0 ；?max、?min ；平均应力?m 与应力幅值相等，都等于?max /2 ，?m =?a = ?max /2
3、拉伸变载荷 ?max、?min 均为拉应力，但大小不等，0 ＜ r ＜ 1
由图可见： ?max、?min 、?m 、?a ； 4.疲劳强度和疲劳极限的概念。
曲线上对应于某一应力循环次数N的不破坏的最大应力为该循环次数下的疲劳强度；曲线的水平渐近线为疲劳极限。
5.疲劳曲线及各种疲劳图，能通过疲劳图求疲劳强度。 （1）用?max与r表示的疲劳图
它直接反映?max与r 关系，可以明确的看出r上升，疲劳强度也上升，疲劳强度用? r
表示，角标r 表示? r是对应于该应力特征循环系数下的疲劳强度。
从图中我们可以看出：对称交变载荷下的疲劳强度?-1、脉动循环下的疲劳强度? 0。当r=1时是静载强度。
（2）用? max与? m表示的疲劳图（已知r如何求?r）
此图以? max和? mix为纵坐标，?m为横坐标，过原点作一直线与坐标轴成45度角，再将震幅的数值对称地绘再该斜线的的上下两侧，则该斜线及上下线所表示的应力为平均应力及在其上叠加的对称交变应力。当?m =0时，表示对称应力循环，故纵轴上ON表示? -1；线段OˊNˊ表示脉动循环时的疲劳强度? 0 ;
当?m =? b 时，相当于静拉伸强度，这时材料已不能再承受交变应力，故? a = 0 。
该疲劳图告诉我们，在不同的平均应力?m下，材料所能承受的最大交变应力? max及应力幅值? a，它直接表示的是疲劳强度? r与平均应力?m的关系，也就是说已知平均应力?m，就可以从该图上求得?r。
但是如果我们知道r 怎样求?r，也就是说怎样从该图上求某种循环
系数r下的疲劳强度?r呢？可用作图法，自0点作一与水平线成α角的直线，角α根据下式确定：
该直线与图形上部曲线的交点的纵坐标就是该r 下的疲劳强度?r。 （3）用? a与? m表示的疲劳图（已知r如何求?r）
图中横坐标为平均应力? m，纵坐标为应力幅值? a，曲线上各点的疲劳强度?r =? m +? a ，使用时只要知道平均应力? m查出对应的应力幅值? a，或已知应力幅值? a，查出对应的平均应力? m，把它们的纵横坐标加起来就是疲劳强度?r 。
曲线与纵轴交点A的纵坐标就是对称循环的疲劳强度? -1，
曲线与横轴交点B的横坐标就是静载强度? b，此时? a = 0 、r = 1。 若仅仅已知循环特征系数r，怎样求疲劳强度呢？仍然用作图法，自0点作一与水平轴成α角的直线与曲线相交，并使α角满足下式：
?max2?max2tg?????m?max??mix1?rtg???a?max??mix??m?max??mix?mix?max1?r???mix1?r1??max
1?则交点的纵横坐标之和? m +? a =?r，即为循环系数为r时的疲劳强度?r。
例如：求脉动循环r=0的疲劳强度，把r=0代入上式，得tgα= 1 、
α=45°，所以过原点作一条45°的射线，与曲线相交，交点的纵横坐标之和就是脉动循环的疲劳强度。
（4）用? max与? mix表示的疲劳图（已知r如何求?r）
图中纵坐标表示循环中的最大应力? max，横坐标表示最小应力? mix，由原点发出的每一条射线代表一种循环特性，因为这些射线的斜率的倒数就是应力循环
特征系数r （= ? mix / ? max ）。
例如：由原点向左与横轴倾斜45°的直线，其斜率的倒数为负1，即r=-1 ，所以它表示交变载荷，它与曲线交点B的纵坐标BB′即为交变载荷的疲劳强度? -1。
向右与横轴倾斜45°的直线，其斜率的倒数为1，即r=1 ，所以它表示静载情况，它与曲线交于D点，则DD′即为静载强度。
纵轴本身又表示脉动载荷r=0 , CC′ 即为? 0 。 ）
1. 何谓变动载荷？典型变动载荷及其特性。
答：变动载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化（或无规则变化）的一类载荷。对称交变载荷，脉动载荷，拉伸变载荷：?max，?mix，?m，?a，r 1. 疲劳强度和疲劳极限的概念。
答：曲线上对应于某一应力循环次数N的不破坏的最大应力为该循环次数下的疲劳强度；曲线的水平渐近线为疲劳极限。疲劳强度是进行有限寿命设计时使用。而疲劳极限是进行无限寿命设计时使用。
1. 疲劳曲线及各种疲劳图，能通过疲劳图求疲劳强度。
答：疲劳曲线：构件在变动载荷作用下所能承受的最大应力循环次数。? r是对应于该应力特征循环系数下的疲劳强度。 （1）用?max与r表示的疲劳图
（2）用? max与? m表示的疲劳图（已知r如何求?r） 注：线段OˊNˊ表示脉动循环时的疲劳强度? 0 自0点作一与水平线成α角的直线，
tg???max2?max2该直线与上部曲线的交点的纵坐标就???m?max??mix1?rtg??是该r 下的疲劳强度?r。
（3）用? a与? m表示的疲劳图（已知r如何求?r） 注：曲线上各点的疲劳强度?r =? m +? a
（4）用? max与? mix表示的疲劳图（已知r如何求?r）
射线的斜率的倒数就是应力循环特征系数r （= ? mix / ? max ）。
?a?max??mix??m?max??mix?mix?max1?r???mix1?r1??max1?
6.影响焊接接头疲劳强度的因素。