《飛機結構疲勞和損傷容限設計》是2016年10月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是酈正能、張紀奎。
基本介紹
- 中文名：飛機結構疲勞和損傷容限設計
- 作者：酈正能、張紀奎
- ISBN：9787512422681
- 頁數：209頁
- 定價：45元
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2016年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以飛機結構疲勞和損傷容限設計為中心內容，介紹飛機結構疲勞設計和結構損傷容限設計的基本原理及相關的基礎理論知識，例如疲勞機理、材料的疲勞強度、斷裂力學基礎知識等，在此基礎上重點介紹飛機結構疲勞和損傷容限設計方法。考慮民用飛機和軍用飛機特點，對特殊問題進行必要的介紹(個別方法的詳細介紹見附錄)。全書共分13章。第1章介紹飛機結構設計思想演變和結構強度設計準則。第2章介紹疲勞強度機理和金屬材料的疲勞強度。第3~6章介紹飛機結構疲勞設計理論基礎和設計方法。第7章介紹結構損傷容限設計基本概念。第8章介紹與損傷容限設計相關的斷裂力學基礎知識。第9~12章介紹飛機結構損傷容限設計基本方法，並對飛機典型結構實例進行損傷容限分析設計。第13章介紹飛機複合材料結構疲勞和損傷容限設計。
圖書目錄
第1章 緒 論………………………………………………………………………… 1
1.1 飛機結構設計思想的演變…………………………………………………… 1
1.2 飛機結構強度設計準則……………………………………………………… 2
第2章 疲勞破壞特性和金屬材料的疲勞強度……………………………………… 6
2.1 疲勞破壞的特徵……………………………………………………………… 6
2.2 疲勞破壞斷口和疲勞裂紋擴展過程………………………………………… 6
2.3 疲勞應力與持久極限………………………………………………………… 8
2.4 材料疲勞性能的S N 曲線……………………………………………… 10
2.5 影響疲勞強度的一些因素…………………………………………………… 12
習 題……………………………………………………………………………… 14
第3章 飛機結構疲勞設計………………………………………………………… 15
3.1 疲勞設計的目的……………………………………………………………… 15
3.2 疲勞分析原理………………………………………………………………… 15
3.3 疲勞設計的基本步驟………………………………………………………… 16
3.4 飛機的疲勞載荷譜…………………………………………………………… 16
3.5 結構疲勞設計的一般方法…………………………………………………… 18
3.6 疲勞試驗……………………………………………………………………… 24
習 題……………………………………………………………………………… 25
第4章 民用飛機結構疲勞設計方法……………………………………………… 26
4.1 疲勞分析準則………………………………………………………………… 26
4.2 結構細節疲勞設計———DFR方法………………………………………… 29
4.3 民用飛機使用載荷和載荷譜的特點………………………………………… 31
4.4 疲勞強度分析………………………………………………………………… 32
習 題……………………………………………………………………………… 32
第5章 軍用飛機結構疲勞設計方法……………………………………………… 33
5.1 軍用飛機載荷譜特點………………………………………………………… 33
5.2 軍用飛機結構疲勞和耐久性分析…………………………………………… 35
習 題……………………………………………………………………………… 37
第6章 結構抗疲勞設計方法和要求……………………………………………… 38
6.1 結構布局和細節設計………………………………………………………… 38
6.2 材料選擇原則………………………………………………………………… 39
6.3 製造工藝……………………………………………………………………… 39
6.4 防腐設計措施………………………………………………………………… 39
習 題……………………………………………………………………………… 40
第7章 結構損傷容限設計概述…………………………………………………… 41
7.1 飛機結構損傷容限設計概念………………………………………………… 41
7.2 損傷容限設計的技術目標…………………………………………………… 43
習 題……………………………………………………………………………… 44
第8章 損傷容限設計理論基礎…………………………………………………… 45
8.1 裂紋面開裂類型……………………………………………………………… 45
8.2 應力強度因子………………………………………………………………… 46
8.2.1 含中心裂紋無限大板的應力場和位移場…………………………… 46
8.2.2 應力強度因子………………………………………………………… 51
8.3 裂紋尖端的塑性區…………………………………………………………… 55
8.3.1 Irwin塑性區模型…………………………………………………… 56
8.3.2 應力鬆弛的修正……………………………………………………… 56
8.3.3效裂紋長度與應力強度因子的修正……………………………… 57
8.3.4 Dugdale模型………………………………………………………… 59
8.3.5 塑性區形狀…………………………………………………………… 60
8.4 能量釋放率…………………………………………………………………… 64
8.4.1 能量釋放率定義……………………………………………………… 64
8.4.2 能量釋放率G 的計算或確定……………………………………… 66
8.4.3 能量釋放率G 與應力強度因子K 的關係………………………… 68
8.5 J 積分……………………………………………………………………… 69
8.5.1 J 積分定義及其守恆性……………………………………………… 70
8.5.2 線彈性條件下J 積分與K 和G 的關係…………………………… 75
8.5.3 J 積分準則及其套用………………………………………………… 77
8.6 裂紋尖端張開位移(COD) ………………………………………………… 78
8.6.1 COD定義…………………………………………………………… 78
8.6.2 COD的計算方法…………………………………………………… 80
8.6.3 COD準則…………………………………………………………… 82
8.6.4 J 積分與COD的關係……………………………………………… 83
習 題……………………………………………………………………………… 83
第9章 飛機結構損傷容限設計…………………………………………………… 85
9.1 結構損傷容限設計要求……………………………………………………… 85
9.2 損傷容限結構類型和危險部位選擇………………………………………… 86
9.2.1 損傷容限結構類型…………………………………………………… 86
9.2.2 結構設計類型的選擇原則…………………………………………… 89
9.2.3 危險部位的選擇……………………………………………………… 89
9.3 損傷容限設計原則和要點…………………………………………………… 91
9.4 損傷容限設計的內容和步驟………………………………………………… 94
習 題……………………………………………………………………………… 100
第10章 結構剩餘強度分析……………………………………………………… 102
10.1 結構剩餘強度概要………………………………………………………… 102
10.1.1 結構破壞模式和破壞準則………………………………………… 102
10.1.2 結構的剩餘強度要求……………………………………………… 103
10.1.3 剩餘強度載荷……………………………………………………… 104
10.2 斷裂判據…………………………………………………………………… 105
10.2.1 斷裂韌度…………………………………………………………… 105
10.2.2 斷裂判據…………………………………………………………… 108
10.2.3 淨截面屈服判據…………………………………………………… 114
10.2.4 平面應力問題的工程方法………………………………………… 114
10.3 剩餘強度分析方法和步驟………………………………………………… 116
習 題……………………………………………………………………………… 118
第11章 疲勞裂紋擴展和檢查周期的確定……………………………………… 119
11.1 恆幅疲勞裂紋擴展分析…………………………………………………… 119
11.2 影響疲勞裂紋擴展的主要因素…………………………………………… 124
11.2.1 應力比R(或平均應力σm)的影響……………………………… 124
11.2.2 環境影響…………………………………………………………… 128
11.2.3 載入頻率的影響…………………………………………………… 135
11.2.4 材料厚度的影響…………………………………………………… 135
11.2.5 應力強度因子變程ΔK 很高和很低時裂紋擴展速率的特點…… 137
11.2.6 超載的影響………………………………………………………… 137
11.3 變幅載荷下裂紋擴展分析………………………………………………… 138
11.3.1 變幅載荷下疲勞裂紋擴展的特點………………………………… 138
11.3.2 考慮超載遲滯效應的計算模型…………………………………… 142
11.3.3 裂紋擴展壽命的計算……………………………………………… 149
11.3.4 腐蝕疲勞裂紋擴展速率的計算公式……………………………… 150
習 題……………………………………………………………………………… 152
第12章 飛機典型金屬結構損傷容限設計實例……………………………………… 154
12.1 加勁板結構的斷裂分析…………………………………………………… 154
12.2 機翼與機身連線接頭的損傷容限設計…………………………………… 162
習 題……………………………………………………………………………… 166
第13章 飛機複合材料結構疲勞和損傷容限設計……………………………… 167
13.1 複合材料的力學性能和製造工藝特點…………………………………… 167
13.1.1 複合材料的製造工藝特點………………………………………… 167
13.1.2 複合材料的力學性能特點………………………………………… 168
13.2 複合材料疲勞與損傷特性………………………………………………… 169
13.2.1 複合材料損傷特性………………………………………………… 169
13.2.2 複合材料疲勞特性………………………………………………… 175
13.2.3 複合材料結構疲勞和損傷的主要特點…………………………… 177
13.3 複合材料結構疲勞設計…………………………………………………… 177
13.3.1 複合材料層合板的疲勞特性……………………………………… 177
13.3.2 疲勞壽命估算方法………………………………………………… 178
13.3.3 複合材料結構疲勞載荷譜的特點………………………………… 179
13.3.4 複合材料疲勞壽命分散性………………………………………… 180
13.4 複合材料結構損傷容限設計……………………………………………… 182
13.4.1 複合材料損傷容限設計要求的演變……………………………… 182
13.4.2 複合材料結構損傷擴展設計概念………………………………… 183
13.4.3 複合材料剩餘強度預測方法……………………………………… 184
13.4.4 軍用飛機複合材料結構損傷容限設計要求……………………… 187
13.4.5 民用飛機複合材料結構損傷容限設計與驗證…………………… 188
習 題……………………………………………………………………………… 194
附錄A ……………………………………………………………………………… 195
A.1 可靠性準則………………………………………………………………… 195
A.2 確定DFR的方法………………………………………………………… 198
A.3 標準S N 曲線…………………………………………………………… 199
附錄B ……………………………………………………………………………… 203
B.1 地—空—地循環特性……………………………………………………… 203
B.2 疲勞強度分析……………………………………………………………… 205
參考文獻……………………………………………………………………………… 209
