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1、飞行器结构疲劳与寿命设计熊峻江编著内容简介本书是根据国内外航空航天工业的发展和需要,吸取必要的国内外成熟方法编写而成,着重讲述飞行器结构疲劳强度及其疲劳寿命的分析与设计方法。重点介绍了飞行器结构安全寿命设计、损伤容限设计、耐久性设计和可靠性设计等内容;对疲劳强度、疲劳载荷谱、结构疲劳细节设计等做了较详细的阐述;对疲劳破坏特征和起因,以及影响疲劳强度的一些主要因素也做了必要的介绍。本教材可作为高等学校飞行器结构强度与设计、机械设计等专业的教学用书,也可供从事疲劳设计和疲劳试验的研究人员参考。图书在版编目(CIP)数据飞行器结
2、构疲劳与寿命设计/熊峻江编著.—北京:北京航空航天大学出版社,2004.7ISBN781077462XⅠ.飞⋯Ⅱ.熊⋯Ⅲ.①飞行器—疲劳—研究②飞行器—结构寿命—设计Ⅳ.V423中国版本图书馆CIP数据核字(2004)第038969号飞行器结构疲劳与寿命设计熊峻江编著责任编辑刘宝俊责任校对陈坤北京航空航天大学出版社出版发行北京市学院路37号(100083)发行部电话:010-82317024http://www.buaapress.com.cnEmail:bhpress@263.net涿州市新华印刷有限公司印制各地书店经销
3、开本:787×9601/16印张:13.5字数:302千字2004年7月第1版2004年7月第1次印刷印数:2000册ISBN781077462X定价:19.50元国防科工委“十五”规划教材编委会(按姓氏笔画排序)主任:张华祝副主任:王泽山陈懋章屠森林编委:王祁王文生王泽山田莳史仪凯乔少杰仲顺安张华祝张近乐张耀春杨志宏肖锦清苏秀华辛玖林陈光礻禹陈国平陈懋章庞思勤武博祎金鸿章贺安之夏人伟徐德民聂宏贾宝山郭黎利屠森林崔锐捷黄文良葛小春前言本书———《飞行器结构疲劳与寿命设计》(FatigueLifeDesignForAircr
4、aftStructure)是在继承高镇同编写的《疲劳强度》和《疲劳可靠性》、徐灏编写的《疲劳强度》、吴富民编写《结构疲劳强度》、傅祥炯主编的《结构疲劳与断裂》、赵少汴和王忠保编写的《疲劳设计》等教材和专著的基础上,吸收当今国际先进飞行器结构疲劳设计思想,按学科体系纂辑而成。全书总体构思如下:一方面,根据疲劳过程的两阶段论(即疲劳过程划分为裂纹形成和裂纹扩展两个阶段,构件在出现某一指定“工程裂纹”以前的寿命称为裂纹形成寿命,从工程裂纹扩展至临界裂纹的寿命为裂纹扩展寿命,全寿命为二者之和),系统地讲述了安全寿命设计、损伤容限设
5、计、耐久性设计以及可靠性设计思想和方法,使用这些设计方法,可以精确合理地对工程实际结构进行定量分析与设计;另一方面,围绕构件疲劳断裂机理及其影响因素,重点阐述了结构抗疲劳断裂的细节设计技术与措施,采用这些措施,能够主动地制订工程实际结构详细的抗疲劳断裂细节设计方案,强化其疲劳薄弱部位。本书注重理论联系实际,将应用问题贯穿于理论分析内容之中,所列举的一些算例都来源于工程实践。因此,本书除可作为教学用书之外,还可供从事机械结构疲劳设计和疲劳试验的研究人员参考。作者2003年3月2日主要符号符号名称单位2A0试样原始截面积mm2
6、A试样瞬时真实横截面积mm2Af试样断裂后的实际截面积mma计算裂纹尺寸mma0初始裂纹尺寸mmac临界裂纹尺寸mmae经济修理极限mmar参考裂纹尺寸mmda/dN疲劳裂纹扩展速率mm/cycleda/dt疲劳裂纹扩展速率mm/sb疲劳强度指数裂纹扩展速率da/dt方程指数c疲劳延性指数C裂纹扩展速率da/dN方程参数载荷应变曲线的比例系数Ct名义应力按毛截面面积计算得到的理论应力集中系数d直径mmD直径mm疲劳损伤e名义应变%Δe名义应变变程%E弹性模量GPaE(ξ)随机变量ξ的数学期望F力f频率Fs考虑塑性区真实形状
7、的校正系数f(x)概率密度函数(理论频率函数)1F(xp)分布函数(累积频率函数)G切变模量GPak单侧容限系数∧标准差修正系数kK应力强度因子MPam单调应力应变曲线的强度系数MPaK′循环强度系数MPaKC断裂韧性MPamKf疲劳缺口系数,有效应力集中系数KIC平面应变断裂韧性MPamKm应力强度因子均值MPamKmax最大应力强度因子MPamKmin最小应力强度因子MPamΔK应力强度因子变程MPamΔKth疲劳裂纹扩展门槛值MPamKt名义应力按净截面面积计算得到的理论应力集中系数Kσ正应力下的疲劳缺口系数K′σ真
8、实应力集中系数Kτ切应力下的疲劳缺口系数Kε′真实应变集中系数L裂纹超越数Lf完全寿命分散系数Li不完全寿命分散系数M弯矩N·mMξ(θ)随机变量ξ的矩母函数n应力循环数cycle安全系数子样大小(样本容量)裂纹扩展速率da/dN方程指数单调应力应变曲线的应变硬化指数n′循环应变硬化指数2[n]许用安全
