第14章  金属的疲劳裂纹扩展速率试验

随着飞机结构设计思想的发展以及损伤容限设计理念的出现，金属疲劳裂纹的形成和扩展受到了极大关注。现代损伤容限疲劳设计方法的前提：实际工程构件不可避免地存在裂纹，此裂纹在循环载荷下扩展至发生突然失效需经历一段稳态扩展期，且此期间的裂纹扩展量足够大。若能有效掌握并控制材料在此阶段的疲劳裂纹扩展行为特性，将显著提高材料的应用前景和飞机寿命估算的准确性。因此研究带裂纹结构在外加应力、裂纹长度及构件几何等条件下的疲劳裂纹扩展速率，以及平均应力、试验频率与环境条件等因素对裂纹扩展速率机制的影响，具有重要的工程应用需求与科学理论价值。目前，在航空等重要军事工程领域，材料的疲劳裂纹扩展性能已经成为设计、选材、寿命估算的关键性能指标之一。一般而言，研究疲劳裂纹扩展机理、建立疲劳裂纹扩展表征模型、发展疲劳裂纹扩展测试技术、测试材料疲劳裂纹扩展性能数据是进行现代飞机结构损伤容限设计所涉及的主要内容。