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损伤容限

2022-07-03 10:30:03 百科资料

损伤容限(damage tolerance)是一种较新的结构设计理论。该理论假设,任何结构材料内部都有来自加工及使用过程的缺陷,而设计者的任务是利用各种损伤理论(如断裂力学)以及给定的外载荷,确定这些缺陷的扩展速度以及结构的剩余强度。

对于经受变化载荷的结构,如飞机、轮船、车辆等,损伤容限设计要结合无损探伤技术和疲劳理论,提供结构的检验期限,以保证结构中存在的裂纹在该期限内不会扩展为临界裂纹。

由于微缺陷是无处不在的,而结构的疲劳破坏往往是从微缺陷开始的,因此,对于飞行器的强度安全性分析已经逐步由静、动、疲劳强度转移到损伤容限分析。这也是NASA、FAA等机构对于飞行器强度认证的主要考评内容。

对于以疲劳破坏为主的其它设备,如动力机械、运载工具、石油化工管道和高压容器、海洋平台等,损伤容限分析方法同样适用。这是提高这类产品可靠性的重要手段之一。

  • 中文名称 损伤容限
  • 外文名称 damage tolerance
  • 类型 结构设计理论
  • 对象 结构材料

  结构在规定的未修使用周期内,抵抗由缺陷、裂纹或其它损伤而导致破坏的能力。主要包括:

  1. 在规定的寿命增量内,结构能成功地遏制损伤而无损于飞行安全的能力;
  2. 在遭受疲劳、腐蚀、意外或离散源引起的定量损伤后,在一定的使用期内,结构保持其剩余强度的能力。

  所采用的方法,主要是断裂力学分析方法;即通过分析缺陷存在情况下的应力强度因子等参数随着疲劳载荷的变化过程,确保这些参数在有效寿命期或者检修周期内不大于临界值(断裂韧度)。

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