損傷容限

損傷容限

損傷容限(damage tolerance)是一種較新的結構設計理論。該理論假設,任何結構材料內部都有來自加工及使用過程的缺陷,而設計者的任務是利用各種損傷理論(如斷裂力學)以及給定的外載荷,確定這些缺陷的擴展速度以及結構的剩餘強度。

徠對於經受變化載荷的結構,如飛機、輪船、車輛等,損傷容限設計要結合無損探傷技術和疲勞理論,提供結構的檢驗期限,以保證結構中存在的裂紋在該期限內不會擴展為臨界裂紋。

由於微缺陷是無處不在的,而結構的疲勞破壞往往是從微缺陷開始的,因此,對於飛行器的強度安全性分析已經逐步由靜、動、疲勞強度轉移到損傷容限分析。這也是NASA、FAA等機構對於飛行器強度認證的主要考評內容。

對於以疲勞破壞為主的其它設備,如動力機械、運載工具、石油化工管道和高壓容器、海洋平台等,損傷容限分析方法同樣適用。這是提高這類產品可靠性的重要手段之一。

基本簡介


結構在規定的未修使用周期內,抵抗由缺陷、裂紋或其它損傷而導致破壞的能力。主要包括:
在規定的壽命增量內,結構能成功地遏制損傷而無損於飛行安全的能力;
在遭受疲勞、腐蝕、意外或離散源引起的定量損傷后,在一定的使用期內,結構保持其剩餘強度的能力。
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在規定的壽命增量內,結構能成功地遏制損傷而無損於飛行安全的能力;
徠2.
在遭受疲勞、腐蝕、意外或離散源引起的定量損傷后,在一定的使用期內,結構保持其剩餘強度的能力。
所採用的方法,主要是斷裂力學分析方法;即通過分析缺陷存在情況下的應力強度因子等參數隨著疲勞載荷的變化過程,確保這些參數在有效壽命期或者檢修周期內不大於臨界值(斷裂韌度)。