图 " "% &’与 &(结合关系示意图
式中： )* ———结构件 +基准寿命 ,’对应的剩余强度；
)———结构件最大设计裁荷。
-
如果将寿命分散系数法与载荷放大系数法结合使用，优势互补，可得到最佳的试验方案，见图 " "。./全复合材料垂直尾翼的疲劳验证试验就是一个很好的实例。
采用寿命分散系数 &(进行耐久性试验时，载荷分散系数 &’ 0。反之，采用载荷分散系数 &’进行耐久性试验时，寿命分散系数 &( 0。若将两者结合起来，取寿命分,23/ ,3/ )* )*
散系数 1&2(0 ,’ 1&(0,’；则载荷放大系数为 &’ 0)2* 1)-，即载荷放大系数可
减小。（）载荷放大系数的确定方法
载荷放大系数的确定，目前有两种方法。其一是 ./复合材料垂尾验证试验采用的理论推导方法；另一个是 456789:;验证试验采用的试验确定方法。两者结果基本一致；确定取载荷放大系数为 < 3，寿命分散系数 <3 =</。载荷放大系数确定的推导过程，见参考文献［3 =>］。需要说明，这是利用复合材料层合板疲劳特性导出的结果，用于代表结构的疲劳寿命特性的结果，没有计及材料与结构间寿命分布的差异。
（）关于载荷放大系数法的讨论 载荷放大系数法应用的前提条件全复合材料飞机结构可以采用载荷放大系数法的条件有 条：
•
复合材料飞机结构的疲劳寿命分散性远大于剩余强度分散性。
•
保守的设计许用应变。复合材料结构设计在 /世纪 >/年代采用控制应变设 •3•
计，选取了保守的设计许用应变 " %"&，仅为其破坏应变的 % &，足够的强度裕度为载荷放大提供了可能。
•复合材料直至破坏呈现出的线弹特性，不存在高载裂尖钝化，寿命加长的现
象。
以上 条构成了载荷放大系数法成立的必要和充分条件。
载荷放大系数法应用的局限性目前载荷放大系数法仅成功地用于全复合材料飞机结构，有待向金属一复合材料混合结构推广。
"载荷放大系数法势在必行载荷放大系数法实质上是一种加重载荷谱进行加速试验方法，其应用前景是客观需求存在。因为，飞机的使用寿命，民机已从 &飞行小时提高到 ’飞行小时，军机使用寿命也已达 & % ’飞行小时，再采用寿命分散系数法进行耐久性验证财力和人力是难以支持的。据资料介绍， ( ) (&远程宽体客机疲劳试验，寿命分散系数取 " 时，试验需进行 ’年，而采用载荷放大系数 *" *，寿命分散系数 +" 时，试验工作量可减少近 *)。虽然载荷放大系数法客观需求存在，势在必行，但该方法所涉及到的结构强度、结构寿命及其与材料强度、材料寿命关系是复杂的，有待深入研究解决。
第五节 ,全尺寸部件试验技术
（*）加载方式金属飞机结构试验通常采用胶布带杠杆系统或卡板杠杆系统来施加载荷，复合材料飞机结构试验仍然主要采用这两种加载方式：
胶布带加载法胶布带加载法又称为拉力垫法，通过胶布带对结构表面施加拉力。同类的海绵拉力垫法，除了拉力垫处载荷分布比较均匀外，其余均与胶布带加载法相同，如图 -*+ -&所示。由于胶布带（或拉力垫）实现的是点载荷，可以较好地模拟气动载荷。通常复合材料层合板的层间强度较低，在选取胶布带（或拉力垫）的大小和分布时，必须特别小心，以免出现非正常的层间破坏。粘贴胶布带时，只能适当碾压，不准敲击，以防损伤复合材料制件。此外，如果将试验件置于湿热环境箱内进行试验时，粘接胶布带的胶在湿热条件下，必须能保持足够的粘接强度。
卡板加载法卡板加载法是将卡板（加载框架）通过螺栓与结构骨架紧固在一起，由卡板施加拉力或压力，加载装置如图 -*+ -.所示，卡板与结构蒙皮之间垫有起缓冲作用的橡胶垫。这种加载方式的优点是装置比较简单，成本低，可以实现双向加载，适用于湿热环境下的试验，同时也便于对试件进行观察。其缺点是载荷按剖面施加，不能很好地模拟气动载荷沿弦向的分布。它主要适用于大展弦比的翼面结构。
"压力垫加载法压力垫加载法与拉力垫加载法类似，只是加载装置通过压力垫对结构施加压力。这种方法需要注意的是，应把压力垫布置在梁或梁肋交点上，避免
•.++•
图 " "%&拉力垫方法
图 " "’&卡板式加载方法
（(）加载卡板安装（ )）试验安装实例
直接对蜂窝面板施加集中载荷。
（）应变测量复合材料结构通常仍采用应变片测量应变，在测量时需注意以下几点： 贴应变片的部位在粘贴前应当打磨，以增加粗糙度，保证粘贴牢固。但不得伤
及纤维，以免对试样造成损伤。 "粘贴补偿片的试样应与测量部位的铺层方式一致，至少也应有相似的 *+ ,%’+ -*铺层比例，因为复合材料层合板的热膨胀系数与铺层方式有关。（）冲击损伤的引入方法在积木式验证试验方法中，很多试验，其中包括结构件和全尺寸部件结构验证试验时，需在试验件上预制冲击损伤，为此推荐以下 种试验装置： •’•
第三篇 (复合材料飞机结构设计
空气枪式冲击装置空气枪式试验装置主要模拟高速小质量物体，如冰雹、砂石等的冲击。在试验时所用的冲击物主要是直径 " %%的铝球。用它制造冲击损伤时，试验件可以受载，也可以不受载。动力源通常为高压气体。
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