商用飛機復合材料結構損傷容限評估

目錄
第1章　緒論　1
1.1　復合材料及其特點　1
1.2　復合材料在商用飛機結構中的應用　3
1.3　復合材料結構的損傷問題　4
1.4　損傷容限理念的提出　5
1.5　復合材料結構損傷容限理念的發(fā)展　6
參考文獻　10
第2章　適航規(guī)章與符合性方法　11
2.1　適航規(guī)章和咨詢通告　11
2.1.1　適航規(guī)章　11
2.1.2　咨詢通告　12
2.2　確定性方法　17
2.3　概率性方法　19
2.3.1　概率性方法理念　19
2.3.2　概率性方法實踐　21
參考文獻　31
第3章　沖擊損傷威脅　33
3.1　引言　33
3.2　服役損傷調查　34
3.2.1　沖擊能量截止值　35
3.2.2　沖擊能量概率分布　38
3.2.3　沖擊損傷威脅分區(qū)　39
3.3　服役損傷調查實踐　39
3.3.　1Northrop Grumman公司的實踐　40
3.3.2　TsAGI的實踐　42
3.3.3　國內的研究實踐　48
3.4　典型沖擊威脅場景　50
3.4.1　機械沖擊　50
3.4.2　跑道碎片　51
3.4.3　地面冰雹　52
3.4.4　飛行冰雹　54
3.5　離散源損傷場景　55
3.5.1　鳥體撞擊　56
3.5.2　非包容的發(fā)動機失效　57
3.5.3　非包容的APU失效　59
3.5.4　RAT葉片失效　60
3.5.5　機輪和輪胎失效　60
參考文獻　64
第4章　低速沖擊損傷　65
4.1　引言　65
4.2　沖擊損傷形貌與表征　66
4.3　沖擊損傷影響因素　70
4.3.1　材料類型　70
4.3.2　幾何特征　72
4.3.3　沖頭特征　73
4.3.4　濕熱環(huán)境　75
4.4　沖擊調查試驗　76
4.4.1　試片級試驗　76
4.4.2　元件級試驗　78
4.4.3　組合件試驗　78
4.4.4　部件級試驗　79
4.5　沖擊損傷分析　80
4.5.1　經(jīng)驗性或半經(jīng)驗性方法　80
4.5.2　精細有限元方法　84
參考文獻　88
第5章　沖擊凹坑回彈　90
5.1　引言　90
5.2　室溫環(huán)境下的凹坑回彈　90
5.3　濕熱環(huán)境的影響　91
5.4　重復載荷的影響　93
5.5　濕熱環(huán)境和重復載荷的影響　93
5.6　凹坑深度回彈關系　94
參考文獻　95
第6章　沖擊后剩余強度　96
6.1　引言　96
6.2　沖擊后剩余強度影響因素　97
6.2.1　材料類型　97
6.2.2　幾何特征　98
6.2.3　濕熱環(huán)境　99
6.2.4　分散性　100
6.3　沖擊后剩余強度試驗　101
6.3.1　試片級試驗　101
6.3.2　元件級試驗　102
6.3.3　組合件試驗　102
6.3.4　部件級試驗　103
6.4　沖擊后剩余強度分析　103
6.4.1　經(jīng)驗性分析方法　103
6.4.2　開孔簡化方法　112
6.4.3　子層屈曲方法　113
6.4.4　軟化夾雜方法　114
6.4.5　漸進損傷方法　115
參考文獻　117
第7章　沖擊損傷可檢性　118
7.1　引言　118
7.2　檢查方法和過程　119
7.3　損傷可檢門檻值　120
7.3.1　損傷檢出概率試驗　120
7.3.2　損傷檢出概率數(shù)學模型　122
7.3.3　模型參數(shù)估計方法　122
7.3.4　置信水平　124
7.4　損傷檢出概率影響因素　126
7.4.1　檢查方法　126
7.4.2　光照條件　127
7.4.3　檢查角度　129
7.4.4　表面顏色　130
7.4.5　沖頭直徑　132
7.4.6　表面清潔度　133
7.4.7　人員因素　133
7.5　未來檢測技術　134
7.5.1　自動目視檢測　134
7.5.2　結構健康監(jiān)測　135
參考文獻　135
第8章　結構檢查間隔　137
8.1　引言　137
8.2　結構失效概率　137
8.3　結構檢查間隔　139
8.4　簡化計算方法　141
8.5　載荷超越概率　142
參考文獻　144
第9章　離散源損傷　145
9.1　引言　145
9.2　穿透切口剩余強度影響因素　146
9.2.1　材料類型　146
9.2.2　幾何特征　148
9.2.3　濕熱環(huán)境　150
9.2.4　分散性　151
9.3　穿透切口剩余強度試驗　152
9.3.1　試片級試驗　152
9.3.2　元件級試驗　153
9.3.3　組合件試驗　153
9.3.4　部件級試驗　153
9.4　穿透切口剩余強度分析　154
9.4.1　經(jīng)驗性方法　154
9.4.2　點應力/點應變準則　158
9.4.3　固有缺陷方法　163
9.4.4　漸進損傷方法　164
9.4.5　載荷重新分配　164
參考文獻　166
第10章　全尺寸試驗驗證　167
10.1　引言　167
10.2　靜載荷試驗　168
10.3　重復載荷試驗　171
10.3.1　分散性分析　171
10.3.2　壽命因子　175
10.3.3　載荷放大因子　177
10.3.4　試驗載荷譜處理　180
10.3.5　極限強度方法　181
10.4　全尺寸試驗流程　181
10.4.1　常規(guī)的試驗流程　181
10.4.2　改進的試驗流程　183
參考文獻　184
附錄　185
A.　經(jīng)典概率分布模型　185
A.1　正態(tài)分布　185
A.2　對數(shù)正態(tài)分布　186
A.3　雙參數(shù)威布爾分布　186
A.4　二項分布　187
參考文獻　187
B.　隨機變量與常見統(tǒng)計量　188
B.1　隨機變量　188
B.2　常見統(tǒng)計量　188
參考文獻　190
C.　經(jīng)典統(tǒng)計分布模型　191
C.1　χ2分布　191
C.2　t分布　192
C.3　F分布　193
參考文獻　194
D.　統(tǒng)計推斷（參數(shù)估計）　195
D.1　矩估計法　195
D.2　極大似然估計法　195
D.3　Fisher信息矩陣　196
參考文獻　198
E.　統(tǒng)計推斷（假設檢驗）　199
E.1　假設檢驗的步驟　199
E.2　樣本相容性檢驗　200
E.3　異常值檢驗　201
E.4　樣本方差等同性檢驗　202
E.5　統(tǒng)計模型擬合優(yōu)度檢驗　202
參考文獻　204
F.　Newton Rapson迭代法　205
參考文獻　206