第1章 民机材料性能测试标准及认证流程 1
1.0 符号说明 1
1.1 金属材料静态力学性能测试标准 4
1.1.1 ASTM E 8（金属材料拉伸试验方法） 4
1.1.2 ASTM E 9（金属材料压缩试验方法） 7
1.1.3 ASTM E 111（杨氏模量、切向模量和弦向模量测试方法） 9
1.1.4 ASTM E 143（金属材料室温剪切模量测试方法） 11
1.1.5 ASTM E 238（金属材料挤压性能测试方法） 13
1.1.6 ASTM G 34（2×××系列和7×××系列铝合金剥离腐蚀敏感性测试方法） 15
1.1.7 ASTM G 47（高强铝合金应力腐蚀敏感性测试方法） 16
1.1.8 ASTM B 769（金属材料剪切试验方法） 17
1.1.9 ASTM B 831（金属材料薄板剪切试验方法） 19
1.2 金属材料疲劳性能测试标准 20
1.2.1 ASTM E 466（金属材料疲劳试验方法） 20
1.2.2 ASTM E 561（金属材料R曲线试验方法） 23
1.2.3 ASTM E 606（金属材料疲劳性能应变控制试验方法） 26
1.2.4 ASTM E 647（金属材料疲劳裂纹扩展试验方法） 29
1.2.5 ASTM E 739（金属材料疲劳试验数据统计方法） 33
1.3 金属材料断裂力学性能测试标准ASTM E 399及金属材料断裂韧性试验方法 36
1.4 复合材料层合板结构力学性能测试标准ASTM D 3039/D 3039M-07及聚合物基复合材料拉伸性能标准试验方法 39
1.5 聚合物基复合材料吸湿性能和浸润平衡的标准试验方法 51
1.6 金属材料高温拉伸试验方法 59
1.7 夹层结构或芯子剪切性能试验方法 64
1.8 夹层结构平拉强度试验方法 68
1.9 试验样本的选择原则及数据统计处理方法 70
1.9.1 金属材料 70
1.9.2 复合材料 70
1.10 材料性能适航取证流程 71
1.10.1 试验责任部门 71
1.10.2 试验负责人 73
1.10.3 承制单位 73
1.10.4 试验承制单位 73
参考文献 74
第2章 关键结构材料设计用力学性能 77
2.0 符号说明 77
2.0.1 普通符号 77
2.0.2 铝合金状态／热处理符号及命名法 78
2.1 铝合金设计用力学性能 79
2.1.1 2000系列铝合金 79
2.1.2 7000系列铝合金 101
2.1.3 新型合金 134
2.2 钛合金数据 134
2.3 15-5PH不锈钢 153
参考文献 156
第3章 材料性能数据的可靠性分析及有效利用研究 157
3.0 符号说明 157
3.1 小子样母体特性的统计推断技术 159
3.1.1 小子样母体特性及置信下限求取 160
3.1.2 其他相关技术 164
3.2 不同数据来源与样本量条件下的母体推断技术 169
3.2.1 异常数据检测 170
3.2.2 k样本Anderson-Darling检验 171
3.2.3 其他样本检验方法 173
3.3 高置信度的设计许用值求取方法 174
3.3.1 非结构数据的基准值求取 176
3.3.2 结构数据的基准值计算方法 180
参考文献 183
第4章 典型结构细节应力集中系数计算方法 185
4.0 符号说明 185
4.1 应力集中系数计算方法 188
4.1.1 二维问题的应力集中系数 189
4.1.2 三维问题的应力集中系数 190
4.1.3 接触问题的应力集中系数 191
4.1.4 有限元法求解应力集中系数的建模规范及流程 192
4.2 典型圆截面轴应力集中系数 193
4.2.1 含一个圆弧台阶的实心圆柱 193
4.2.2 含贯穿孔的实心圆柱 200
4.2.3 含贯穿孔的空心圆柱 203
4.2.4 含半圆沟槽的实心圆柱 207
4.2.5 含半圆沟槽的空心圆柱 219
4.2.6 含两个圆弧台阶的实心圆柱 220
4.3 耳片的应力集中系数 221
4.4 含钻孔的板的应力集中系数 224
4.4.1 含一个圆孔的无限板 224
4.4.2 含n个圆孔的无限板 254
4.4.3 含一个圆孔的有限板 261
4.4.4 含两个不同圆孔的无限板 269
4.5 开口板的应力集中系数 271
4.5.1 含两个对称倒圆角的板 271
4.5.2 含四个对称倒圆角的板 275
4.5.3 含一个半圆形开口的板 281
4.5.4 含两个半圆形开口的板 287
4.5.5 含椭圆形翻新加工的半无限板 292
4.5.6 含一个倒圆角的板 292
4.5.7 含椭圆翻新加工的无限板 296
4.6 螺栓和铆钉组的应力集中系数 305
参考文献 307
第5章 民机典型结构应力强度因子的计算方法 309
5.0 符号说明 309
5.1 应力强度因子基础理论 310
5.1.1 叠加原理 310
5.1.2 权函数法 311
5.1.3 能量释放率 312
5.1.4 裂纹尖端张开位移 313
5.1.5 J积分（J-integral） 313
5.1.6 M积分（M-integral） 314
5.1.7 C积分（C-integral） 315
5.1.8 交互积分（Interaction Integral Method） 316
5.1.9 虚拟裂纹闭合法（VCCT） 316
5.2 应力强度因子计算方法 317
5.2.1 有限元方法 317
5.2.2 工程法 317
5.2.3 试验方法 318
5.3 应力强度因子分析步骤及算例 318
5.3.1 应力强度因子分析步骤 318
5.3.2 实例分析 319
5.4 总结 326
参考文献 326
第6章 民机典型结构裂纹扩展及含裂纹结构件剩余强度分析技术 327
6.0 符号说明 327
6.1 民机典型结构裂纹扩展分析技术 328
6.1.1 基本原理和特征 328
6.1.2 裂纹扩展速率基本方程 329
6.1.3 高载迟滞模型 330
6.1.4 裂纹扩展寿命计算方法 336
6.1.5 裂纹扩展分析步骤及算例 338
6.2 含裂纹结构件剩余强度分析 343
6.2.1 剩余强度概要 343
6.2.2 剩余强度分析相关适航要求分析 344
6.2.3 剩余强度分析原理 345
6.2.4 剩余强度许用值 348
6.2.5 剩余强度分析步骤 351
6.2.6 算例 353
6.2.7 总结 364
参考文献 364