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第八章 复合材料结构耐久性损伤容限设计（一） 第 1 页 共 8 页

课 题

第八章 复合材料结构耐久性损伤容限设计（一）

复合材料的损伤、断裂、疲劳等缺陷发生的原因、对性能的影响程度 复合材料耐久性/损伤容限设计特点 设计过程中的基本要求 缺陷检测方法和最低要求

复合材料的损伤、断裂、疲劳等缺陷发生的原因、对性能的影响程度 复合材料耐久性/损伤容限设计特点 缺陷检测方法和最低要求

目的与要求

重 点 难 点 教 具 复 习 提 问

复合材料的损伤、断裂、疲劳等缺陷发生的原因、对性能的影响程度？ 复合材料耐久性/损伤容限设计特点？

新知识点考查 布置作业 课后回忆

复合材料耐久性/损伤容限设计

课堂布置

复合材料的损伤、断裂、疲劳等缺陷发生的原因、对性能的影响程度？

备注

教员

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Boeing787复合材料机身段

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1. 复合材料的损伤、断裂、疲劳性能及耐久性/损伤容限设计特点 1.1. 考虑耐久性/损伤容限设计的必要性 1.1.1 耐久性/损伤容限设计的目的和特殊性

?

目的 耐久性与损伤设计以考虑结构（无损伤和含损伤结构），在规定寿

命期内因受到包括载荷、环境和意外事件的单独或者累计作用而性能退化的情况下，实现其功能的能力；并以满足设计准则的要求，达到安全性和经济性。 ?

特殊性 复合材料优异的疲劳性能和损伤/裂纹扩展往往缺乏规律性，以

及对冲击损伤的敏感性，使复合材料结构耐久性和损伤容限设计呈现出许多与金属材料结构不同的特点，应该予以特别关注。

1.1.2 耐久性/损伤容限设计是复合材料部件设计的主要组成部分

?

确定使用寿命 设计初期用于计算零部件或整体机构、设备或系统的寿

命，以确定整体性； ?

确定适用的工艺方法 复合材料零部件的寿命与制造工艺之间有着密不

可分的关系，所以必须根据寿命选择制造工艺方法； ?

确定修理方法和方案 耐久性/损伤容限还可以估计或计算出，修理后的

零件的剩余寿命。 1.1.3 发展过程

?

套用金属件设计理念，复合材料没有独有的设计思路 1975年颁布的美国

军用标准“飞机机构完整性大纲----飞机要求”中尚且没有包含复合材料结构设计的内容，复合材料零部件的设计基本上完全套用金属件的设计方法，落后的方法，导致不能发挥发挥材料的特性。 ?

初步建立起复合材料设计方法和体系 从20世纪70年代中期到80年代

初的研究和使用经验，使设计人员逐步认识到，由于材料的特性和破坏机理的不同，对复合材料结构的耐久性/损伤容限必须提出一些特殊的要求，在设计和分析方法上也有很大的不同。 ?

相对完善体系的建立 进入到90年代，各个国家或者大型飞机公司根据

自己的需要，已经逐步建立起了复合材料耐久性/损伤容限的设计体系。我国也根据我国自己的发展方式，参考了美国、欧洲的复合材料设计体系和标准建立起了自己的同样标准。