关系？
20. 在Ak-T曲线，tk可以用多种特征温度来定义，试列举其中主要的三种定义，对大型工件为什么宜进行落锤试验和FAD等分析。
21. 简述影响冲击韧性和冷脆转变温度的内在与外在因素、及其变化规律。
第四章 断裂力学与断裂韧性
1、试写出在单轴应力、平面应力和平面应变条件下的虎克定律。
2、有一各向同性平板放在x-y平面内，仅受到x-y平面内的载荷作用，问此时平板的厚度是否会因受力而改变？在何种条件下厚度不会改变，是平面应力状态还是平面应变状态？
3、什么是平面应力状态，什么是平面应变状态？为什么平面应变情况下最容易脆断？
4、解释下列名词：
（1）低应力脆断；（2）张开型裂纹；（3）应力场和应变场；（4）应力强度因子KI；（5）小范围屈服；（6）塑性区；（7）有效屈服应力；（8）有效裂纹长度；（9）裂纹扩展K判据；（10）裂纹扩展能量释放率GI；（11）裂纹扩展G判据；（12）J积分；（13）裂纹扩展J判据；（14）COD；（15）COD判据；（16）韧带。 5、说明下列断裂韧度指标的意义及其相互关系： （1）KIC和KC；（2）GIC；（3）JIC；（4）δC 6、试述低应力脆断的原因及防止方法。
7、为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其他判据？ 8、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹KI的表达式？ 9、试述K判据的意义及用途。
10、试述裂纹尖端塑性区产生的原因及其影响因素。 11、试述塑性区对KI的影响及KI的修正方法和结果。 12、使用Griffith模型推导GI和G判据。 13、简述J积分的意义及其表达式。 14、简述COD的意义及其表达式。
15、试试KIC的测试原理及其对试样的基本要求。 16、试述KIC与材料强度、塑性之间的关系。 17、试述KIC和AKV的异同及其相互之间的关系。 18、试述影响KIC的冶金因素。
19、有一大型板件，材料的σ0.2=1200MPa，KIC=115MPa·m1/2，探伤发现有20mm长的横向穿透裂纹，若在平均轴向拉应力900MPa下工作，试计算KI及塑性区
宽度R0，并判断该件是否安全？
20、有一轴件平均轴向工作应力150MPa，使用中发生横向疲劳脆性正断，断口分析表明有25mm深的表面半椭圆疲劳区，根据裂纹a/c可以确定υ=1，测试材料的σ0.2=720MPa，试估算材料的断裂韧度KIC是多少？
21、有一构件制造时，出现表面半椭圆裂纹，若a=1mm，在工作应力σ=1000MPa下工作，应该选什么材料的σ0.2与KIC配合比较合适？构件材料经不同热处理后，其σ0.2和KIC的变化列于下表。 σ0.2/MPa 1100 1200 95 1300 75 1400 60 1500 55 KIC/MPa·m1/2 110 22. 设有屈服强度为415MPa，断裂韧性KIC为132MPa·m1/2，厚度分布为100mm和260mm的两块很宽的合金钢板，如果板都受500MPa的拉应力作用，并设板内部有长为46mm的中心穿透裂纹，试问此两板内裂纹是否都扩展？ 23. 一块无限大板，远处的应力为350MPa，板中心有一长为5/πcm的穿透裂纹，材料的屈服强度为500MPa，求（a）裂纹顶端处的应力强度因子，（b）裂纹顶端处的塑性区尺寸。（c）讨论上述情况下塑性区修正的有效性。 24. 物体内部有一圆盘状尖锐深埋裂纹，直径2.5cm，当作用的应力为700MPa时，物体发生断裂事故，求：（a）材料的断裂韧性是多少？（假设满足平面应变条件。）（b）若用这种材料制成一块厚度t=0.75cm，裂纹半长a=3.75cm的板作断裂韧性试验，问测得的断裂韧性值是否有效？（设材料的屈服强度为1100MPa。）（c）测得有效KIC的厚度是多少？
25. 低合金钢厚板的断裂韧性在-20℃时的GIC=5.1×10-2MN/m，GIC值随温度成比例地减小，每下降10℃，降低1.3×10-2MN/m，如果这块板上有长度为10mm的裂纹，问在-50℃时的断裂应力σC是多少？（E=2×105MN/m2，υ=0.3） 26. 试比较材料的冲击韧性和断裂韧性这两个性能指标，它们有哪些相似的地方？为什么有这种定性的变化关系？在工程应用上断裂韧性是否可以完全代替冲击韧性，还是两者有互补作用，因而需同时采用它们？
27. 用三点弯曲试样测定平面应变断裂韧性KIC时，所用试样的尺寸为b=30mm，w=60mm，S=240mm预制疲劳裂纹（包括机械缺口）的深度a=32mm，P5=56KN，Pmax=60.5KN，试计算条件断裂韧性KQ，并检查KQ值是否有效？（材料σ0.2=1340MPa）。
28. 随着结构的大型化，设计应力水平的提高、高强度材料的应用、焊接工艺的普遍采用以及服役条件的严酷化，试说明在传统强度设计的基础上，还应进行断裂力学设计的原因。
29. 对实际金属材料而言，裂纹顶端形成塑性区是不可避免的，由此对线性弹性
断裂力学分析带来哪些影响。反映在KIC试验测定上有何具体要求。 30. 设某压力容器周向应力σ=1400MPa，采用焊接工艺后可能有纵向表面裂纹（半椭圆）a=1mm，a/c=0.6，现可以选用的两种材料分布有如下性能： A钢σ0.2=1700MPa，KIC=74MPam；B钢σ0.2=2100MPa，KIC=47MPam。试从防止低应力断裂考虑，应选用哪种材料。（提示：参考有关半椭圆表面裂纹，而且还要考虑到塑性修正的应力场强度因子KI表达式）
31. 线弹性断裂力学建立了新的断裂判据，试举例说明它在工程中的应用。 32. 一块含有长为16mm中心穿透裂纹的钢板，受到350MPa垂直作用于裂纹平面的应力作用。（1）如果材料的屈服强度是1400MPa，求塑性区尺寸和裂纹顶端有效应力场强度因子值；（2）如果材料的屈服强度为385MPa，求塑性区尺寸和裂纹顶端有效应力场强度因子值；（3）试比较和讨论上述两种情况下，对应力场强度因子进行塑性修正的意义。
33. 某钢的屈服强度1380MPa，CT试样W=50.8mm，B=12.96mm，a=25.4mm，断裂发生时PQ=Pmax=15.03KN（对应P-V曲线）。（a）计算断裂时KQ，（b）KQ值是否为KIC值,(c)断裂时的塑性区尺寸。 34. 可采用怎样的技术措施提高材料的断裂韧性KIC值？
第五章 金属的疲劳
1、用哪几个参数表示应力的循环特征？ 2、疲劳寿命曲线如何测定？如何定量地表示？
3、什么是低周疲劳、高周疲劳？什么是应力疲劳、应变疲劳? 4、工程中如何定义疲劳极限？如何测定？
5、循环应力比或平均应力对疲劳寿命和疲劳极限有何影响？如何定量地表示应力比对疲劳寿命和理论疲劳极限的影响？
6、试述疲劳曲线（S-N）及疲劳极限的测试方法。 7、试述疲劳图的意义、建立及用途。
8、某结构钢布氏硬度为400，疲劳极限420MPa，在使用中承受应力峰值900MPa，谷值600MPa交变载荷作用，问能否安全使用到107cycles？
9、应力集中对疲劳寿命和疲劳极限有何影响？疲劳切口敏感度如何评估？ 10、疲劳失效过程可分成哪几个阶段？并简述各阶段的机制。
11、应变疲劳公式有几种形式？各有何优缺点？如何根据拉伸性能估算应变疲劳曲线？
12、零件的疲劳寿命由哪两部分组成？简述用应变疲劳数据估算疲劳裂纹形成的基本思想和过程，以及所需要的材料性能数据。
13、疲劳裂纹扩展速率如何测定？简述其过程和数据处理方法。 14什么是裂纹扩展门槛值？它有什么实用价值？
15、常用的疲劳裂纹扩展速率公式是Paris公式，有何优缺点？ 16、如何降低裂纹扩展速率，以延长零件的裂纹扩展寿命？
17、如何理解材料的拉伸性能（弹性模量，强度，塑性）对疲劳裂纹扩展速率的影响？
18、提高零件的疲劳寿命有哪些方法？试就每种方法各举一应用实例，并对这种方法具体分析，其在抑制疲劳裂纹的萌生中起有益作用，还是在阻碍疲劳裂纹扩展中有良好的效果？
19、说明材料在循环载荷下寿命预测的原理。 20、比较疲劳裂纹扩展与临界裂纹扩展的异同。
21、缺口零件的寿命分析一般与材料的低周疲劳特性有关，为什么？
22、疲劳断口和静拉伸断口有何不同？在什么情况下可以预期疲劳断口在肉眼观察下和静拉伸断口相似？如何从断口上判断载荷的大小和应力集中情况。 23、试从疲劳破坏特点解释一下疲劳宏观规律（a）一般金属材料，无论何种处理状态，其疲劳极限σ-1=0.3-0.5σb，总低于静载下的屈服强度。（b）为什么无缺口轴向疲劳极限一定比无缺口旋转弯曲疲劳极限低10%-25%？试举几个有影响的因素。（c）完全对称循环与不对称应力循环相比，为什么σ-1是最低的疲劳强度，而应力比R越大可承受的最大应力σmax越高，或者在相同的σmax情况下，疲劳寿命越长？
第六章 环境介质中的力学性能
1. 解释下列名词
（1）应力腐蚀（2）氢蚀（3）白点（4）氢化物致脆（5）氢致延滞断裂 2. 试述金属产生应力腐蚀的条件及机理。
3. 分析应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt与KI关系曲线，并与疲劳裂纹扩展速率曲线进行比较。
4. 何谓氢致延滞断裂？为什么高强度钢的延滞断裂是在一定的应变速率下和一定的温度范围内出现？
5. 试述区别高强度钢的应力腐蚀与氢致延滞断裂的方法。
6. 有一M24栓焊桥梁用高强度螺栓，采用40B钢调质成，抗拉强度为1200MPa，承受拉应力650MPa。在使用中，由于潮湿空气及雨淋的影响发生断裂事故。观察断口发现，裂纹从螺纹根部开始，有明显的沿晶断裂特征，随后是快速
脆断部分。断口上有较多腐蚀产物，且有较多的二次裂纹。试分析该螺栓产生断裂的原因，并考虑防止这种断裂的措施。 7. 如何判断某一零件的破坏是由应力腐蚀引起的? 8. 如何识别氢脆与应力腐蚀？
9. 为什么高强度材料，包括合金钢、铝合金、钛合金，容易产生应力腐蚀和氢脆？
10. 影响应力腐蚀的主要因素有哪些？
11. 腐蚀疲劳和应力腐蚀相比，有哪些特点？和大气疲劳相比有哪些特点？ 12. 影响腐蚀疲劳的主要因素有哪些？并试与影响应力腐蚀的主要因素相比较。 13. 应力腐蚀破坏通常是一种脆性破坏，为什么？
14. 应力腐蚀裂纹扩展曲线（da/dt-K）中的三个阶段，各有何特点？ 15. 在应力腐蚀环境中，材料受应力作用发生破坏，其主要破坏形式有哪些？ 16. 金属材料的应力腐蚀开裂有什么特点？
17. 测量材料应力腐蚀敏感性有哪些常用的试验方法？相应的评定指标是什么？ 18. KISCC的意义是什么？如何进行测定？
19. 预防和降低材料的应力腐蚀倾向可以采取哪些措施？
20. 氢脆可以分为哪些类型？何谓“第一类氢脆”、“第二类氢脆”、“可逆氢脆”、“不可逆氢脆”，它们具有什么特点？ 21. 高强度钢发生可逆氢脆的条件是什么？ 22. 如何预防金属材料产生氢脆现象？
23. 什么是氢致延滞断裂？为什么高强度钢的氢致延滞断裂总是在一定的应变速率和一定的温度范围内出现？
第七章 高温力学性能
1. 解释下列名词：
（1）等强温度（2）蠕变（3）应力松弛（4）稳态蠕变（5）扩散蠕变 2. 说明下列力学性能指标的意义：
? ?（4） ?? ??（1） ??（2） ?/ ?（3）
ttt3. 试说明高温下金属蠕变变形的机理与常温下金属塑性变形的机理有何不同？ 4. 试说明金属蠕变断裂的裂纹形成机理与常温下金属断裂的裂纹形成机理有何不同？
5. 试分析晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响。
6. 某些用于高温的沉淀强化镍基合金，不仅有晶内沉淀，还有晶界沉淀。晶界
沉淀相是一种硬质金属间化合物，它对这类合金的抗蠕变性能有何贡献？ 7. 和常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有哪些特点？造成这种差别的原因何在？
8. 金属材料在高温下的变形机制与断裂机制，和常温比较有何不同？ 9. 讨论稳态蠕变阶段的变形机制以及温度和应力的影响。 10. 蠕变极限和持久强度如何定义，实验上如何确定？
11. 应力松弛和蠕变有何关系？如何计算一紧固螺栓产生应力松弛的时间。 12. 为什么许多在高温下工作的零件要考虑蠕变与疲劳的交互作用？试验上如何研究这种交互作用？