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%損傷容限結構材料的設計選擇
根據損傷容限設計原則進行飛機結構設計時，對結構材料的要求是多方面的，幾乎不可能找到一種全面優異性能的材料來全面滿足損傷容限設計的各種要求，有時又是不必要的。結構設計人員需要根據不同的結構類型、不同的使用部位和工作條件權衡利弊、綜合處理好性能 &成本等各方面關系，以求做出結構用材的合理選擇。以下依據損傷容限結構的設計特點，談談結構材料選擇中的若干關系。
（’）材料強度和韌度的關系。按靜強度觀點設計結構，往往追求材料的靜強度指標以求減輕結構重量。但從斷裂力學觀點看這是不充分的。因為靜強度高的材料往往斷裂韌度偏低，抗疲勞性能較差。一旦材料有某種缺陷或裂紋，便易于導致構件的低應力脆性斷裂。因此，對一些承受拉伸或彎曲作用的損傷容限設計的關鍵構件，在選擇材料時寧肯犧牲一些靜強度指標，也要選取裂紋擴展速率低、斷裂韌度高的材料，以期提高材料的抗疲勞能力，改善結構的損傷容限特性。
（(）材料的裂紋擴展速率特性。希望能在選材時選擇短裂紋和—喪裂紋兩個階段的擴展速率都低的材料。前者是為了滿足耐久性要求，而后者是為了滿足損傷容限要求。但是，不同材料表現不同的裂紋擴展特性。很難找到一種在短裂紋階段和長裂紋階段擴展速率都低的材料。例如， ")"*+ , "*’在短裂紋階段裂紋擴展速度較低，但當擴展到長裂紋階段，它就不是最低的了； "-"*+ , "*.在短裂紋階段的擴展速率較快，在長裂紋階段的擴展速率卻較其他材料慢。所以，同樣按裂紋擴展壽命要求
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選擇材料，要分清楚最關心的是哪個裂紋范圍內的壽命。如果設計對耐久性要求的矛盾更突出，應該選擇短裂紋范圍內裂紋擴展速率低的材料；如果損傷容限要求的矛盾更突出，則應選擇長裂紋范圍內裂紋擴展速率低的材料。
（）材料與載荷 "環境譜的關系。一種材料在給定溫度和介質下表現出的損傷容限特性可能優于其他材料；但是在另一種環境下可能會出現相反的結果。
一種材料在等幅加載時可能表現出較好的特性；但在譜載下可能另外一種材料顯示出較好的斷裂特性。因此，不能僅考慮等幅加載下的  " 特性，還應考慮遲滯效應、應力比 %及環境等影響因素。
另外，若零、構件為有相對運動的運動幅時（如軸和軸套），則選用合適的不同材料組合（使運動幅兩種材料有低的相容性與適當的硬度比），可防止構件間相對運動時的粘連磨損，如鋼—銅組合效果較好。
為了延長零、構件的裂紋形成壽命，并得到好的抗腐蝕、抗應力腐蝕斯裂、抗氫脆的性能，以提高材料的耐久性，除合理選材外，還應選擇合適的熱處理和表面處理方法。
由此可見，精心選材是一個綜合權衡的復雜過程，考慮因素很多，不僅要做計算分析，還要進行試驗驗證。同時對材料的采購、加工等一系列過程實施有效控制，才能達到損傷容限結構用材的完整性要求。
&’損傷容限結構細節設計
飛機結構使用中的破壞統計表明，由于疲勞斷裂而引起的破壞概率很高。為了提高結構的抗疲勞斷裂能力，保證飛機在整個設計使用壽命期間，不致因裂紋擴展而導致結構斷裂破壞，對損傷容限設計的結構同樣要在設計中對應力水平、結構布置、表面質量、結構幾何形狀等細節設計提出一系列要求。這些要求與安全壽命設計中抗疲勞細節設計原則是一致的，只有把注意力放在提高結構細節設計水平上，通過認真而精細的構形，改善結構細節的應力分布，控制應力集中因素，才能有效提高結構細節自身的抗疲勞能力和改善損傷容限特性。
正如 “(”指出的那樣，對損傷容限結構還應當注意按不同的結構類型進行細節設計。對不易更換或不可檢等緩慢裂紋擴展結構類型，其細節設計應注意材料的合理選擇，細節應力水平、應力集中控制以及加工制造、裝配過程的工藝質量控制。除此而外，利用裝配襯套改善零構件上孔的維修性，利用開口設計提高結構的開敞性與可達性，都是有效的損傷容限設計方法。對破損安全結構類型，其損傷容限設計更應注意結構布局、傳力途徑與多重元件的布置、元件剛度的合理搭配等。在此基礎上，開展元件合理的細節設計以及加工質量的合理控制。
)’檢修周期與檢驗程序的合理確定
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飛行安全結構的損傷檢驗與修復是損傷容限設計的最重要環節之一，而損傷檢驗又與結構類型、結構的開敞性與可達性以及可檢度等密切相關。所以，損傷容限設計中檢驗程序就是根據不同類型的結構（緩慢裂紋擴展結構及破損安全結構）和不同的可檢度（飛行明顯可檢等 種可檢度）來分類提出損傷檢查的詳細要求、檢查間隔、檢查手段以及檢查設備的靈敏度要求等。同時，配合結構損傷容限特性分析和全尺寸試驗結果，對使用可檢結構給出檢修周期；對使用不可檢結構給出允許的最大初始損傷，以防止在給定的壽命期限內由于未被發現的缺陷、裂紋或其他損傷的擴展而導致災難性的疲勞破壞事故。
（"）檢驗程序的確定。飛機結構的主要檢查手段是肉眼檢查。已知損傷位置的注意檢查和未知損傷位置進行的一般檢查，情況大不一樣。目視檢查時要有 "發現率的最小尺寸約為 "%%。在場站或基地中利用各種無損探傷技術，如超聲波、著色滲透、磁粉探傷等的 "發現能力也在 & ’&(%%的量級。若不知道損傷位置進行普查，則發現能力要大為降低，此時可發現的最小損傷尺寸為 ) ’ (%%。*射線可探測內部裂紋，但發現能力稍差。渦電流探傷可用于表面裂紋的檢查。
檢查周期是指飛機結構兩次檢查之間的時間間隔。從原則上講，應該在裂紋擴展到臨界尺寸以前檢查發現它。但是，損傷容限設計概念要求裂紋在達到危險的臨界尺寸前，有把握把它檢查出來，即要有 "的可靠性，因此，必須考慮一次或幾次漏檢的可能性，并由此來確定檢查周期。這樣，檢查周期的長短將由裂紋擴展速率和允許的漏檢次數來確定。檢查周期短，允許漏檢的次數多，安全性較好。可是檢查過于頻繁則工作量大，經濟性不好，也妨礙飛機的正常使用。而檢查周期太長又不能確保安全。一般檢查周期取二分之一的裂紋擴展壽命。
另外檢查間隔還應考慮到不同的可檢度來定。如地面明顯可檢的檢查間隔為一次飛行，巡回可檢為十次飛行等等。
　
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