复合材料及其结构疲劳、损伤和断裂研究概况

      1987年6月在加拿大渥太华举行的第20届国际飞机疲劳会议(ICAF)上，各主要西方国家分别介绍了本国航空研究机构、飞机公司及有关高等院校于1985 ~1987年问在航空疲劳、断裂方面的研究概况，其中绝大多数代表团都专门介绍了飞机复合材料及其结构方面的研究动态。当前我国也开展了这方而的研究，为了帮助有关人员掌握当前国外的动态，从而更好地确定研究方向，本文试图按复合材料疲劳、损伤和断裂的一般研究、典型结构件疲劳和断裂特性研究、飞机结构耐久性和损伤容限特性验证试验三方面进行综述，有些无法包括在上述三个专题的内容，则在“其他疲劳和断裂研究”一节中介绍。本文所介绍的内容还包括从其他最新发表的文献上所介绍的动态。

       RAE在多年积累的疲劳数据基础上重新评定了现有各种寿命估算方法的有效性，发现都不理想，而且均不适用于谱载荷情况。基于静强度和疲劳强度分散性之间的联系，他们又发展了一种新的模型。加拿大的多伦多大学发展了一种能估算谱载荷下复合材料层压板寿命的模型，这种方法把累积疲劳损伤看作是铺层方向和顺序的函数，因此要分别处理每一循环，计算出“等效”损伤，但这种计算需要用试验得到材料主方向上的“疲劳”函数。麦克店纳公司在金属基复合材料耐久性研究计划的实施中提出了寿命与强度估算方法，并已编制出计算软件。只要给出特定层的材料性能及疲劳寿命或分别给出纤维与基体的数据和铺层，该软件即可给出层压板刚度，缺r]附近或截面内的层压板应力，层压板强度、疲劳裂纹起寿命、疲劳裂纹扩展和层压板剩余强度以及破坏方式。

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