曝光台 注意防骗
网曝天猫店富美金盛家居专营店坑蒙拐骗欺诈消费者
耐久性设计概念认为飞机结构在使用前就存在许多微小的初始缺陷，结构在载荷 *环境作用下逐渐形成了一定长度和一定数量的裂纹与损伤群，继续扩展下去将会 •%’&•
造成结构功能性损伤或维修费用剧增，影响到飞机的备用性，此时结构必须进行修理（称为经济修理）。这种修理可以进行若干次，直到满足使用寿命要求。
由此可以看出，耐久性设计概念是针对飞机研制成本和生产成本以及使用维修
费用的急剧增加而提出的。如何提高单机的出勤率，降低生产成本，特别是降低维修
费用需要设计者们在确定飞机寿命时应从经济的观点予以量化，这就是耐久性设计
的出发点。
按耐久性设计飞机结构的一个基本要求就是其经济寿命必须超过一倍的设计
使用寿命。在经济寿命期内，结构不能出现过度或昂贵的维修以及发生诸如渗漏、
操纵效率降低、气密座舱降压等功能性损伤问题。
飞机结构的经济寿命必须通过综合分析评估并经耐久性试验验证。经济寿命指
标则应根据特定的飞机要求以及用户对飞机性能和维修费用的可接受程度来确定。
"设计特点
飞机结构耐久性设计的主要目的是提高结构设计分析的精确性、降低寿命的分
散性，以提高结构在服役期内的安全性和可靠性。为此，在耐久性设计中采取了一系
列措施，研究发展了一些专用的新技术和新方法，形成了一套具有鲜明特色的耐久性
设计体系。这个体系，概括起来说有以下主要特点：
（）量化控制。量化控制是耐久性设计的重要特点。在耐久性设计的各个环节
中，尽可能地用量化的指标作为对比或控制目标。例如，为了能够定量地评估和控制
飞机结构的材料和生产工艺等复杂因素，提出了描述结构原始疲劳质量的当量初始
缺陷尺寸（%&’）分布，并以 %&’分布的形状和尺寸参数作为量化控制指标，用于控
制设计和监督生产制造。
经济寿命是耐久性设计的总控制指标。利用经过验证的耐久性分析作为为结构
细节耐久性设计提供的控制应力水平、应力集中和材料、工艺选择准则，在耐久性分
析与试验中有确切的初始缺陷尺寸和损害功能的裂纹尺寸，通过检测和断口定量显
微分析较准确地确定这些尺寸。由使用期裂纹扩展控制曲线确定裂纹超过指定尺寸
的细节数，定量地表示出结构的损伤度。它也是经济修理控制指标之一。
通过耐久性设计各个环节的量化控制，提高结构设计、制造、分析、试验和使用维
修的精确性和可靠性，降低寿命的分散性，达到飞机结构长寿命、高可靠性、高出勤率
和低维修成本的综合要求。
（"）多样性。结构耐久性设计要综合保证结构的强度、刚度、功能可靠性和维修
经济性，因而有广泛的含义。可概括为如下几个方面。
广泛的适应范围。耐久性设计适用于飞机的所有主要结构和次要结构，以及所
有的材料体系。飞机承力结构的功能就是承受或传递各种载荷，它们都是耐久性设
计的重要对象。在设计中，也应当考虑次要的维形蒙皮、骨架等的耐久性问题。
•")(•
第二篇 ,现代飞机结构综合设计
多样的结构功能。耐久性设计涉及的结构的功能包括强度、刚度、维形、保压、运动可靠性、操纵效率等。多样的功能失效模型。导致结构功能失效的原因是多种多样的，包括疲劳开裂（包括应力腐蚀和氢脆引起的开裂）、腐蚀、热退化、磨损和外来物损伤等。
多样的损害功能的裂纹尺寸和数量。导致结构功能失效的疲劳裂纹可以是单条
裂纹，也可以是许多裂纹的共同效果，如渗漏等。损害功能的裂纹尺寸一般小于
""，但也可能超过 ""，甚至到临界裂纹尺寸。
（）较小裂纹。耐久性设计主要研究对象是结构的疲劳裂纹萌生和较小裂纹扩
展，它们的尺寸一般都在 ""以下，并且是统计学上的泛指和代表，没有具体的位置。
因此，耐久性分析和试验中，无论采用哪一种方法，都必须直接或间接地与较小裂纹
群及其尺寸的统计分布联系起来。
（%）可靠性要求。在耐久性分析、试验、生产质量控制、检测和断口分析中都必须
有较高的可靠性要求。可靠性要求同所研究的裂纹尺寸有关，较长裂纹的扩展分散
性相对较小，也容易检测，但可能直接影响飞行安全或降低飞机性能，因而必须有很
高的可靠性要求；在裂纹较小尺寸（小于 ""）范围内，疲劳裂纹的萌生和扩展本身
具有很大的分散性，也很难观测（特别在实际结构中），过高的可靠性要求是不现实
的。另一方面，较小裂纹一般不会立即影响飞行安全或降低飞机的性能，因此，在较
小裂纹尺寸范围内，一般选用的可靠度为 &’(。
（’）维修性要求。在耐久性设计中，可将经济修理后的寿命计入总寿命，并在经
济范围内可多次修理。
由此看来，飞机结构耐久性设计的目标就是通过合理地选择材料、工艺、控制应
力水平、设计细节、检查与防护等设计与分析措施，来提高结构细节的抗疲劳断裂和
腐蚀断裂，减缓材料退化和磨损等，以防止结构的功能性损伤和不经济的维修，提高
飞机的备用性、经济性以及结构寿命的可靠性，乃至整个飞机的安全性。
二、耐性久设计的基本工作内容
耐久性设计的目的是要在整个使用寿命期内使飞机的维护费用减至最少且保障
飞机有良好的出勤状态。从设计要求而言，应把造成不希望的疲劳开裂 )损伤问题的
概率减至最小。从工作内容看，耐久性设计可分为设计、分析和试验三大步骤。
耐久性设计是要在飞机设计和制造中合理地设计结构细节，这包括：选择恰当的
耐久性材料、制造方法和加工工艺等，并尽可能消除有害残余应力；控制耐久性设计
结构的应力水平和应力集中；进行结构细节耐久性优化设计及抗疲劳优化设计及工
艺；选择腐蚀防护和热防护措施，制定耐久性质量控制与管理计划与方法。
耐久性分析包括：编制耐久性设计的飞—续—飞载荷 )环境谱，适当考虑载荷谱
•+*•
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址：
飞机检测与维修实用手册 1(84)
