[科普中国]-复合材料安全寿命设计

复合材料安全寿命设计（safety life design of composite）安全寿命是采用大分散所获得的具有极低疲劳开裂概率的使用寿命。设计要求是在使用寿命期内，不允许出现疲劳裂纹。

简介随着复合材料在主承力件上的使用， 其寿命问题已显得越来越突出。但是，由于复合材料寿命的分散性非常大，预测其安全寿命往往需要的试件个数多，加上复合材料的昂贵，试验加载频率低，所以试验周期长和试验费用大都是惊人的。因此，在保证安全寿命的预测精度的前提下，如何尽可能地减少试验费用是当前急需解决的难题。可是，试件个数少，信息量就小，预测结果就不可靠，这与试件个数多了，工程上难以承受正好形成一对尖锐的矛盾。要解决这一矛盾就必须把以往积累的试验数据利用起来。

因为任何事物都具有一般性和特殊性，所以对寿命试验数据来说也必然包含共性信息(一般性)和个性信息(特殊性)两大部分。共性信息完全可以从以往积累的寿命数据中获得，没有必要再去做试验；而个性信息则可以通过当前少量的试验来得到，然后再根据共性信息和个性信息综合得出复合材料安全寿命的完整的信息。这必然比共性信息和个性信息都靠当前寿命试验来得到的现行方法要好得多，要节省大量试件。

设计要求设计要求是在使用寿命期内，不允许出现疲劳裂纹。对复合材料采用低的设计许用应变进行设计，并以涉及相应环境影响的全尺寸结构疲劳试验、或以试验证据支持的分析进行验证。分散系数取4～6。相近的有结构耐久性设计、结构损伤容限设计等。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学