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第40卷第4期南京航空航天大学学报Vol.40No.4

2008年8月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsAug.2008

飞机结构疲劳寿命分析的一些特殊问题
姚卫星
(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室,南京,210016)

摘要:简要介绍了当前飞机结构疲劳寿命分析中遇到的腐蚀疲劳、蠕变疲劳、振动疲劳和复合材料疲劳等特殊问
题,回顾了解决这些问题已有的主要处理方法,并介绍了作者的一些研究成果,从疲劳寿命评估方法论的角度,
讨论了处理这些问题还需要进行的基本研究。
关键词:疲劳损伤;疲劳寿命;腐蚀疲劳;蠕变疲劳;振动疲劳;复合材料;有机玻璃
中图分类号:V21512;O34612文献标识码:A文章编号:100522615(2008)0420433209

SomeSpecialSubjectsofFatigueLifePredictiononAircraftStructures

YaoWeixing
(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefense2AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle,
NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)

Abstract:Somespecialsubjectsofthefatiguelifepredictiononaircraftstructuresencounteredinrecent
years,suchasfatigueunderthealternativeofcorrosionorcyclicloading,creepfatigueofpolymethyl
methacrylate,fatigueunderstochasticvibrationloadingandcyclicloading,fatigueoffibrereinforced
polymers,arereviewed.Themainresearchresultsonthesesubjectsandresultsobtainedintherecent
yearsinourresearchgroup,areintroduced.Fromthepointofviewaboutfatiguelifeestimationthees2
sentialpointstobeinvestigatedfortheseproblemsarediscussed.
Keywords:fatiguedamage;fatiguelife;corrosionfatigue;creepfatigue;vibrationfatigue;composite
materials;polymethylmethacrylate

强度、刚度和疲劳寿命是工程结构设计的基本法、材料超高周疲劳性能与可靠性和振动疲劳试验
要求。由于飞机结构对于结构重量系数的苛刻要方法与加速试验等。(3)温度环境引起的问题:结
求,飞机结构大多是有限寿命设计;由于飞机的使构的蠕变2疲劳交互作用下的疲劳寿命分析、载荷
用和停放环境恶劣,飞机结构疲劳寿命的确定有很频率的影响和蠕变2疲劳试验验证技术等。(4)多
多特殊问题。按照结构使用环境,这些特殊问题可轴疲劳问题:随着整体结构件和优化设计技术的广
分为下面几类。(1)腐蚀环境引起的问题:复杂腐泛使用,多轴非比例疲劳问题在飞机结构中显现了
蚀2疲劳载荷历程造成的结构疲劳,主要涉及结构出来,主要涉及多轴非比例疲劳破坏准则、累积损
腐蚀疲劳破坏模式、腐蚀环境谱、材料的腐蚀2疲劳伤理论和材料本构关系等。
性能、腐蚀疲劳加速试验和腐蚀疲劳寿命分析方法由于结构重量系数的要求,飞机结构型式和材
等。(2)振动环境引起的问题:主要包括振动疲劳料在不断更新。按照结构材料,目前飞机结构疲劳
和声疲劳。目前存在的主要问题是:总体疲劳载荷寿命分析的特殊问题主要有。(1)连续纤维增强树
和振动载荷ö声载荷共同作用下的疲劳寿命分析方脂基复合材料:在疲劳载荷作用下的复合材料行

基金项目:国家自然科学基金(10702027)资助项目。
收稿日期:2007210229;修订日期:2008201225
作者简介:姚卫星,男,教授,博士生导师,1957年生,E2mail:[e-mail]。
434南京航空航天大学学报第40卷

为、复合材料结构的疲劳寿命分析和复合材料损伤表1某机场地面停放谱
演变与损伤容限分析等。(2)有机玻璃:有机玻璃雾及盐雾+
参数雨盐雾潮湿空气
的蠕变2疲劳行为、