飛行器結構疲勞與壽命設計

目錄 第一章 緒論
1.1 飛行器結構疲勞設計的發(fā)展1
1.2 結構全壽命主動可靠性設計2
第二章 疲勞的基本概念
2.1 疲勞破壞的特征和斷口分析6
2.2 交變應力與SN曲線8
2.2.1 交變應力8
2.2.2 SN曲線10
2.3 等壽命曲線與廣義SN曲面13
2.4 循環(huán)應力應變曲線和應變壽命曲線17
習題與思考題21
第三章 影響疲勞強度的因素
3.1 缺口效應24
3.2 尺寸效應32
3.3 表面加工及表面處理33
3.4 機械零件疲勞強度35
3.4.1 對稱循環(huán)下零件的拉（壓）、彎曲、扭轉疲勞強度35
3.4.2 彎扭組合疲勞強度37
3.4.3 非對稱循環(huán)下零件的疲勞強度38
習題與思考題42
第四章 零構件的細節(jié)設計與工藝方法
4.1 改進結構減緩局部應力45
4.1.1 增大圓角半徑46
4.1.2 減緩力流線的變化46
4.1.3 減載槽47
4.1.4 孔洞的加強48
4.1.5 窗口的合理設計49
4.2 提高疲勞強度的工藝方法49
4.2.1 表面加工50
4.2.2 表面強化50
4.2.3 預緊力51
4.3 連接件的細節(jié)設計52
4.3.1 耳片和銷釘?shù)倪B接接頭52
4.3.2 螺栓接口55
4.3.3 鉚釘接頭58
4.3.4 焊接接頭59
習題與思考題61
第五章 疲勞載荷譜
5.1 飛機疲勞載荷譜介紹63
5.2 實測載荷譜編制64
5.3 雨流回線法66
5.4 波動中心法70
5.5 變均值法73
5.6 二維疲勞載荷分布76
5.7 裂紋形成的損傷當量折算77
5.8 裂紋擴展的損傷當量折算79
5.9 飛機加速試驗載荷譜的編制80
習題與思考題82
第六章 安全壽命設計
6.1 名義應力法85
6.1.1 局部模擬試驗86
6.1.2 線性累積損傷理論89
6.2 應力嚴重系數(shù)法93
6.2.1 應力嚴重系數(shù)的概念93
6.2.2 壽命估算方法98
6.3 局部應力應變法102
6.3.1 材料疲勞特性105
6.3.2 載荷應變標定曲線法106
6.3.3 修正Neuber法109
習題與思考題111
第七章 損傷容限設計
7.1 線彈性斷裂力學介紹116
7.1.1 穿透型裂紋的受力狀態(tài)與擴展形式117
7.1.2 平面應力狀態(tài)和平面應變狀態(tài)118
7.1.3 平面應變狀態(tài)下的應力強度因子KI與斷裂韌性KIC119
7.1.4 平面應力狀態(tài)下的應力強度因子I與斷裂韌性KC120
7.1.5 斷裂門檻值ΔKth121
7.1.6 有限寬板的應力強度因子122
7.1.7 裂紋尖端塑性區(qū)的影響123
7.2 疲勞裂紋擴展速率125
7.2.1 疲勞裂紋的亞臨界擴展125
7.2.2 裂紋擴展速率da/dN表達式127
7.2.3 裂紋擴展廣義da/dNΔK曲面129
7.3 剩余壽命估算131
7.4 斷裂控制132
7.4.1 材料選擇132
7.4.2 結構布局133
7.4.3 檢測程序與安全工作能力135
習題與思考題135
第八章 耐久性設計
8.1 概率斷裂力學方法(PFMA)143
8.1.1 TTCI分布與EIFS控制曲線143
8.1.2 通用EIFS分布146
8.1.3 使用期裂紋擴展控制曲線(SCGMC)149
8.1.4 損傷度評估與經(jīng)濟壽命預測151
8.2 確定性裂紋增長方法(DCGA)154
8.3 裂紋萌生方法(CIA)155
習題與思考題156
第九章 結構壽命可靠性評定與預測
9.1 無限壽命設計的概率方法158
9.2 一維疲勞極限概率分布160
9.2.1 圖解法160
9.2.2 數(shù)據(jù)轉換法161
9.3 二維疲勞極限概率分布162
9.4 二維斷裂門檻值概率分布164
9.5 應力強度干涉模型的普遍式165
9.6 斷裂干涉模型166
9.7 全壽命分散系數(shù)法168
9.7.1 完全壽命的分散系數(shù)168
9.7.2 不完全壽命的分散系數(shù)171
9.8 經(jīng)濟壽命耐久性模型172
9.9 細節(jié)疲勞額定值(DFR)方法175
習題與思考題176
第十章 在特殊環(huán)境下的疲勞問題
10.1 腐蝕疲勞178
10.2 擦傷疲勞179
10.3 高溫疲勞和低溫疲勞180
10.4 低頻疲勞181
10.5 熱疲勞184
10.6 聲疲勞(噪聲疲勞)185
10.7 疲勞試驗中的一些影響因素186
習題與思考題188
附表
參考文獻