第1章 緒論

1.1 引言

飛機結(jié)構(gòu)是指飛機運動中，用于承受和傳遞載荷且具有剛度和力學(xué)穩(wěn)定性的金屬或非金屬機體部件、構(gòu)件、元件或零件的總稱，包括機身、機翼、尾翼、起落架、操縱系統(tǒng)的機械/結(jié)構(gòu)元件、操縱面、雷達(dá)罩、發(fā)動機架、短艙、進(jìn)氣道構(gòu)件、結(jié)構(gòu)操作機構(gòu)等。

飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜是指作用在飛機結(jié)構(gòu)上各種疲勞載荷和飛機歷經(jīng)的各種使用環(huán)境（特別是腐蝕環(huán)境）所形成的譜的總稱。從譜的組成來看，飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜包括以下三種類型的譜：

（1）飛機結(jié)構(gòu)載荷譜；

（2）飛機結(jié)構(gòu)環(huán)境譜；

（3）飛機結(jié)構(gòu)載荷-環(huán)境譜。

飛機疲勞載荷和使用環(huán)境是影響飛機結(jié)構(gòu)使用壽命的兩大主要因素，而且是性質(zhì)不同的兩大因素。疲勞載荷是以力學(xué)為其主要特征，使用環(huán)境則比較復(fù)雜，它既包括某些化學(xué)/熱/氣候等自然因素的環(huán)境，也包括某些化學(xué)/力學(xué)/熱等誘發(fā)因素的環(huán)境。盡管兩者如此不同，但兩者又相互滲透，載荷中有環(huán)境，環(huán)境中也有載荷。換句話說，從載荷來源看，疲勞載荷既包括結(jié)構(gòu)操作引起的載荷（如機動載荷），又包括結(jié)構(gòu)環(huán)境引起的載荷（如陣風(fēng)載荷）；同樣，從使用環(huán)境性質(zhì)來說，環(huán)境既包括腐蝕環(huán)境（如各種化學(xué)環(huán)境和氣候環(huán)境），又包括載荷環(huán)境（如大氣紊流環(huán)境、振動環(huán)境）。正因為疲勞載荷和使用環(huán)境對飛機結(jié)構(gòu)使用壽命影響的重要性和兩者之間的相互滲透性，可把飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜作為對飛機結(jié)構(gòu)使用壽命影響的整體屬性來看待。

載荷和環(huán)境的這種相互滲透性使載荷/環(huán)境譜變得非常復(fù)雜，這樣既不便于載荷/環(huán)境譜本身的研究、實測和編制，也不便于飛機結(jié)構(gòu)使用壽命的分析、試驗和確定，因此，有必要按兩者的不同性質(zhì)和學(xué)科進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和分類。前面提及的使用環(huán)境中的載荷環(huán)境屬力學(xué)性質(zhì)，與疲勞載荷中環(huán)境引起的載荷同屬一類，因此，可把使用環(huán)境中的載荷環(huán)境放到疲勞載荷中，這樣環(huán)境譜就主要是指由腐蝕環(huán)境所形成的譜。因此，如果不特別說明，本書中的飛機結(jié)構(gòu)環(huán)境譜主要是指腐蝕環(huán)境譜。

疲勞載荷和腐蝕環(huán)境對飛機結(jié)構(gòu)使用壽命的影響都非常重要，但兩者在對飛機結(jié)構(gòu)使用壽命影響的側(cè)重面不一樣。飛機結(jié)構(gòu)使用壽命主要有三大壽命指標(biāo)：飛行小時、飛行次數(shù)和日歷壽命（使用年限）。相對來說，疲勞載荷對飛行小時壽命（或飛行次數(shù)）影響更大一些，對日歷壽命影響在第二位；而腐蝕環(huán)境對日歷壽命影響更大一些，對飛行小時壽命影響在第二位。但總的來說，疲勞載荷對飛機結(jié)構(gòu)使用壽命的影響是最重要的因素，腐蝕環(huán)境影響是第二重要因素，也正因為這樣，本書在對飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜的闡述中，主要是闡述飛機結(jié)構(gòu)載荷譜的有關(guān)內(nèi)容，而對飛機結(jié)構(gòu)環(huán)境譜方面則是放在第二位。也就是說，飛機載荷/環(huán)境譜包括的上述三種類型譜中，根據(jù)具體情況和不同的側(cè)重，本書中的飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜可以是指其中任意一種譜、兩種譜或全部三種譜，但重點是指飛機結(jié)構(gòu)載荷譜。

本章先簡單介紹飛機結(jié)構(gòu)載荷/載荷譜和環(huán)境/環(huán)境譜的一些基本知識，簡述飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜在飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性及飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜的歷史發(fā)展，并介紹飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

飛機結(jié)構(gòu)載荷譜是飛機結(jié)構(gòu)載荷的一種，屬于飛機載荷范疇，它具有飛機載荷的共同屬性；同樣，飛機結(jié)構(gòu)環(huán)境譜（特別是腐蝕環(huán)境譜）是飛機結(jié)構(gòu)環(huán)境的一類，它具有飛機環(huán)境的共同屬性。因此，本章將分別從飛機載荷和環(huán)境入手來闡述飛機結(jié)構(gòu)載荷/環(huán)境譜的有關(guān)內(nèi)容。