圖 " "% &’與 &(結(jié)合關(guān)系示意圖
式中： )* ———結(jié)構(gòu)件 +基準(zhǔn)壽命 ,’對應(yīng)的剩余強(qiáng)度；
)———結(jié)構(gòu)件最大設(shè)計裁荷。
-
如果將壽命分散系數(shù)法與載荷放大系數(shù)法結(jié)合使用，優(yōu)勢互補(bǔ)，可得到最佳的試驗方案，見圖 " "。./全復(fù)合材料垂直尾翼的疲勞驗證試驗就是一個很好的實(shí)例。
采用壽命分散系數(shù) &(進(jìn)行耐久性試驗時，載荷分散系數(shù) &’ 0。反之，采用載荷分散系數(shù) &’進(jìn)行耐久性試驗時，壽命分散系數(shù) &( 0。若將兩者結(jié)合起來，取壽命分,23/ ,3/ )* )*
散系數(shù) 1&2(0 ,’ 1&(0,’；則載荷放大系數(shù)為 &’ 0)2* 1)-，即載荷放大系數(shù)可
減小。（）載荷放大系數(shù)的確定方法
載荷放大系數(shù)的確定，目前有兩種方法。其一是 ./復(fù)合材料垂尾驗證試驗采用的理論推導(dǎo)方法；另一個是 456789:;驗證試驗采用的試驗確定方法。兩者結(jié)果基本一致；確定取載荷放大系數(shù)為 < 3，壽命分散系數(shù) <3 =</。載荷放大系數(shù)確定的推導(dǎo)過程，見參考文獻(xiàn)［3 =>］。需要說明，這是利用復(fù)合材料層合板疲勞特性導(dǎo)出的結(jié)果，用于代表結(jié)構(gòu)的疲勞壽命特性的結(jié)果，沒有計及材料與結(jié)構(gòu)間壽命分布的差異。
（）關(guān)于載荷放大系數(shù)法的討論 載荷放大系數(shù)法應(yīng)用的前提條件全復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)可以采用載荷放大系數(shù)法的條件有 條：
•
復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分散性遠(yuǎn)大于剩余強(qiáng)度分散性。
•
保守的設(shè)計許用應(yīng)變。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計在 /世紀(jì) >/年代采用控制應(yīng)變設(shè) •3•
計，選取了保守的設(shè)計許用應(yīng)變 " %"&，僅為其破壞應(yīng)變的 % &，足夠的強(qiáng)度裕度為載荷放大提供了可能。
•復(fù)合材料直至破壞呈現(xiàn)出的線彈特性，不存在高載裂尖鈍化，壽命加長的現(xiàn)
象。
以上 條構(gòu)成了載荷放大系數(shù)法成立的必要和充分條件。
載荷放大系數(shù)法應(yīng)用的局限性目前載荷放大系數(shù)法僅成功地用于全復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)，有待向金屬一復(fù)合材料混合結(jié)構(gòu)推廣。
"載荷放大系數(shù)法勢在必行載荷放大系數(shù)法實(shí)質(zhì)上是一種加重載荷譜進(jìn)行加速試驗方法，其應(yīng)用前景是客觀需求存在。因為，飛機(jī)的使用壽命，民機(jī)已從 &飛行小時提高到 ’飛行小時，軍機(jī)使用壽命也已達(dá) & % ’飛行小時，再采用壽命分散系數(shù)法進(jìn)行耐久性驗證財力和人力是難以支持的。據(jù)資料介紹， ( ) (&遠(yuǎn)程寬體客機(jī)疲勞試驗，壽命分散系數(shù)取 " 時，試驗需進(jìn)行 ’年，而采用載荷放大系數(shù) *" *，壽命分散系數(shù) +" 時，試驗工作量可減少近 *)。雖然載荷放大系數(shù)法客觀需求存在，勢在必行，但該方法所涉及到的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)壽命及其與材料強(qiáng)度、材料壽命關(guān)系是復(fù)雜的，有待深入研究解決。
第五節(jié) ,全尺寸部件試驗技術(shù)
（*）加載方式金屬飛機(jī)結(jié)構(gòu)試驗通常采用膠布帶杠桿系統(tǒng)或卡板杠桿系統(tǒng)來施加載荷，復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)試驗仍然主要采用這兩種加載方式：
膠布帶加載法膠布帶加載法又稱為拉力墊法，通過膠布帶對結(jié)構(gòu)表面施加拉力。同類的海綿拉力墊法，除了拉力墊處載荷分布比較均勻外，其余均與膠布帶加載法相同，如圖 -*+ -&所示。由于膠布帶（或拉力墊）實(shí)現(xiàn)的是點(diǎn)載荷，可以較好地模擬氣動載荷。通常復(fù)合材料層合板的層間強(qiáng)度較低，在選取膠布帶（或拉力墊）的大小和分布時，必須特別小心，以免出現(xiàn)非正常的層間破壞。粘貼膠布帶時，只能適當(dāng)碾壓，不準(zhǔn)敲擊，以防損傷復(fù)合材料制件。此外，如果將試驗件置于濕熱環(huán)境箱內(nèi)進(jìn)行試驗時，粘接膠布帶的膠在濕熱條件下，必須能保持足夠的粘接強(qiáng)度。
卡板加載法卡板加載法是將卡板（加載框架）通過螺栓與結(jié)構(gòu)骨架緊固在一起，由卡板施加拉力或壓力，加載裝置如圖 -*+ -.所示，卡板與結(jié)構(gòu)蒙皮之間墊有起緩沖作用的橡膠墊。這種加載方式的優(yōu)點(diǎn)是裝置比較簡單，成本低，可以實(shí)現(xiàn)雙向加載，適用于濕熱環(huán)境下的試驗，同時也便于對試件進(jìn)行觀察。其缺點(diǎn)是載荷按剖面施加，不能很好地模擬氣動載荷沿弦向的分布。它主要適用于大展弦比的翼面結(jié)構(gòu)。
"壓力墊加載法壓力墊加載法與拉力墊加載法類似，只是加載裝置通過壓力墊對結(jié)構(gòu)施加壓力。這種方法需要注意的是，應(yīng)把壓力墊布置在梁或梁肋交點(diǎn)上，避免
•.++•
圖 " "%&拉力墊方法
圖 " "’&卡板式加載方法
（(）加載卡板安裝（ )）試驗安裝實(shí)例
直接對蜂窩面板施加集中載荷。
（）應(yīng)變測量復(fù)合材料結(jié)構(gòu)通常仍采用應(yīng)變片測量應(yīng)變，在測量時需注意以下幾點(diǎn)： 貼應(yīng)變片的部位在粘貼前應(yīng)當(dāng)打磨，以增加粗糙度，保證粘貼牢固。但不得傷
及纖維，以免對試樣造成損傷。 "粘貼補(bǔ)償片的試樣應(yīng)與測量部位的鋪層方式一致，至少也應(yīng)有相似的 *+ ,%’+ -*鋪層比例，因為復(fù)合材料層合板的熱膨脹系數(shù)與鋪層方式有關(guān)。（）沖擊損傷的引入方法在積木式驗證試驗方法中，很多試驗，其中包括結(jié)構(gòu)件和全尺寸部件結(jié)構(gòu)驗證試驗時，需在試驗件上預(yù)制沖擊損傷，為此推薦以下 種試驗裝置： •’•
第三篇 (復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計
空氣槍式?jīng)_擊裝置空氣槍式試驗裝置主要模擬高速小質(zhì)量物體，如冰雹、砂石等的沖擊。在試驗時所用的沖擊物主要是直徑 " %%的鋁球。用它制造沖擊損傷時，試驗件可以受載，也可以不受載。動力源通常為高壓氣體。
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