随着商用飞机复合材料用量占比不断提升、使用范围不断拓展，复合材料结构损伤容限确定性方法已经难以满足更高的结构效率需求。本书主要阐述了国际先进的复合材料结构损伤容限概率性方法，基于概率性方法对商用飞机复合材料结构损伤容限的各个要素进行了重新审视和研究，系统性地论述了适航规章和指南、概率性符合性方法、冲击损伤威胁、冲击损伤阻抗、冲击损伤可检性、冲击后剩余强度、载荷超越概率、检查间隔和试验验证等方面的内容。
样章试读
目录
- 目录
第1章 绪论 1
1.1 复合材料及其特点 1
1.2 复合材料在商用飞机结构中的应用 3
1.3 复合材料结构的损伤问题 4
1.4 损伤容限理念的提出 5
1.5 复合材料结构损伤容限理念的发展 6
参考文献 10
第2章 适航规章与符合性方法 11
2.1 适航规章和咨询通告 11
2.1.1 适航规章 11
2.1.2 咨询通告 12
2.2 确定性方法 17
2.3 概率性方法 19
2.3.1 概率性方法理念 19
2.3.2 概率性方法实践 21
参考文献 31
第3章 冲击损伤威胁 33
3.1 引言 33
3.2 服役损伤调查 34
3.2.1 冲击能量截止值 35
3.2.2 冲击能量概率分布 38
3.2.3 冲击损伤威胁分区 39
3.3 服役损伤调查实践 39
3.3. 1Northrop Grumman公司的实践 40
3.3.2 TsAGI的实践 42
3.3.3 国内的研究实践 48
3.4 典型冲击威胁场景 50
3.4.1 机械冲击 50
3.4.2 跑道碎片 51
3.4.3 地面冰雹 52
3.4.4 飞行冰雹 54
3.5 离散源损伤场景 55
3.5.1 鸟体撞击 56
3.5.2 非包容的发动机失效 57
3.5.3 非包容的APU失效 59
3.5.4 RAT叶片失效 60
3.5.5 机轮和轮胎失效 60
参考文献 64
第4章 低速冲击损伤 65
4.1 引言 65
4.2 冲击损伤形貌与表征 66
4.3 冲击损伤影响因素 70
4.3.1 材料类型 70
4.3.2 几何特征 72
4.3.3 冲头特征 73
4.3.4 湿热环境 75
4.4 冲击调查试验 76
4.4.1 试片级试验 76
4.4.2 元件级试验 78
4.4.3 组合件试验 78
4.4.4 部件级试验 79
4.5 冲击损伤分析 80
4.5.1 经验性或半经验性方法 80
4.5.2 精细有限元方法 84
参考文献 88
第5章 冲击凹坑回弹 90
5.1 引言 90
5.2 室温环境下的凹坑回弹 90
5.3 湿热环境的影响 91
5.4 重复载荷的影响 93
5.5 湿热环境和重复载荷的影响 93
5.6 凹坑深度回弹关系 94
参考文献 95
第6章 冲击后剩余强度 96
6.1 引言 96
6.2 冲击后剩余强度影响因素 97
6.2.1 材料类型 97
6.2.2 几何特征 98
6.2.3 湿热环境 99
6.2.4 分散性 100
6.3 冲击后剩余强度试验 101
6.3.1 试片级试验 101
6.3.2 元件级试验 102
6.3.3 组合件试验 102
6.3.4 部件级试验 103
6.4 冲击后剩余强度分析 103
6.4.1 经验性分析方法 103
6.4.2 开孔简化方法 112
6.4.3 子层屈曲方法 113
6.4.4 软化夹杂方法 114
6.4.5 渐进损伤方法 115
参考文献 117
第7章 冲击损伤可检性 118
7.1 引言 118
7.2 检查方法和过程 119
7.3 损伤可检门槛值 120
7.3.1 损伤检出概率试验 120
7.3.2 损伤检出概率数学模型 122
7.3.3 模型参数估计方法 122
7.3.4 置信水平 124
7.4 损伤检出概率影响因素 126
7.4.1 检查方法 126
7.4.2 光照条件 127
7.4.3 检查角度 129
7.4.4 表面颜色 130
7.4.5 冲头直径 132
7.4.6 表面清洁度 133
7.4.7 人员因素 133
7.5 未来检测技术 134
7.5.1 自动目视检测 134
7.5.2 结构健康监测 135
参考文献 135
第8章 结构检查间隔 137
8.1 引言 137
8.2 结构失效概率 137
8.3 结构检查间隔 139
8.4 简化计算方法 141
8.5 载荷超越概率 142
参考文献 144
第9章 离散源损伤 145
9.1 引言 145
9.2 穿透切口剩余强度影响因素 146
9.2.1 材料类型 146
9.2.2 几何特征 148
9.2.3 湿热环境 150
9.2.4 分散性 151
9.3 穿透切口剩余强度试验 152
9.3.1 试片级试验 152
9.3.2 元件级试验 153
9.3.3 组合件试验 153
9.3.4 部件级试验 153
9.4 穿透切口剩余强度分析 154
9.4.1 经验性方法 154
9.4.2 点应力/点应变准则 158
9.4.3 固有缺陷方法 163
9.4.4 渐进损伤方法 164
9.4.5 载荷重新分配 164
参考文献 166
第10章 全尺寸试验验证 167
10.1 引言 167
10.2 静载荷试验 168
10.3 重复载荷试验 171
10.3.1 分散性分析 171
10.3.2 寿命因子 175
10.3.3 载荷放大因子 177
10.3.4 试验载荷谱处理 180
10.3.5 极限强度方法 181
10.4 全尺寸试验流程 181
10.4.1 常规的试验流程 181
10.4.2 改进的试验流程 183
参考文献 184
附录 185
A. 经典概率分布模型 185
A.1 正态分布 185
A.2 对数正态分布 186
A.3 双参数威布尔分布 186
A.4 二项分布 187
参考文献 187
B. 随机变量与常见统计量 188
B.1 随机变量 188
B.2 常见统计量 188
参考文献 190
C. 经典统计分布模型 191
C.1 χ2分布 191
C.2 t分布 192
C.3 F分布 193
参考文献 194
D. 统计推断（参数估计） 195
D.1 矩估计法 195
D.2 极大似然估计法 195
D.3 Fisher信息矩阵 196
参考文献 198
E. 统计推断（假设检验） 199
E.1 假设检验的步骤 199
E.2 样本相容性检验 200
E.3 异常值检验 201
E.4 样本方差等同性检验 202
E.5 统计模型拟合优度检验 202
参考文献 204
F. Newton Rapson迭代法 205
参考文献 206
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