陶雪菲 王 瑞 高玉魁 黄甫 陈禹锡

(1. 同济大学航空航天与力学学院，上海 201804； 2. 同济大学材料科学与工程学院，上海 201804；3. 上海市金属功能材料开发应用重点实验室，上海 200092； 4. 上海飞机设计研究院，上海 201210)

0 引言

航空科技是20世纪以来发展最为迅速、对人类生产生活影响最大的科技领域之一。在民用飞机的设计过程中必须重点考虑结构的耐久性问题[1-3]，飞机上大量使用的螺栓等紧固件的结构细节在服役过程中均属于薄弱环节，在循环载荷的作用下易促进疲劳裂纹在该处的萌生和扩展，引发灾难性事故。连接件的静强度和疲劳性能与材料固有力学性能、紧固件类型、构件的几何形状及表面状态、制造加工工艺、服役环境等多因素有关，结构细节疲劳设计的优劣在很大程度上决定了整个飞机的使用安全性和疲劳强度的高低[4-7]。随着飞机结构设计规范从传统的静强度设计向损伤容限设计转变，如何对螺栓连接件的疲劳性能进行准确评估从而提高飞机结构细节的设计水平是目前科学研究和工程应用中都亟待解决的关键问题。

为提高飞机结构的设计效率与质量，美国波音公司率先提出了细节疲劳额定值法(Detail fatigue rating，简称DFR)作为民机的耐久性分析方法，该方法的可信度高、易于实施，现已被广泛应用于军机、民机等结构的抗疲劳设计中[8]。目前，国内外已有很多研究者对细节疲劳额定值开展了大量的研究工作。YAO Yuhong等人[6]采用双点法测量并计算了TC4钛合金的细节疲劳额定强度截止值(DFR cutoff)，且发现疲劳裂纹扩展阈值随应力比的增加而减小，而疲劳裂纹扩展速率却与应力比正相关。……