參考資料：

損傷容限型鈦合金板材制定背景

隨著飛機設計理念由單純靜強度向損傷容限設計原則發展，鈦合金材料也逐步由追求單一高強度或疲勞性能向高韌性、低裂紋擴展速率等損傷容限型綜合高性能方向發展。中國已成功研制了TA15、TC4ELI等損傷容限型鈦合金板材，已在戰斗機、大型軍用運輸機等航空產品上得到了廣泛應用。截止2019年，中國尚未建立損傷容限型鈦合金板材的國家標準，給生產單位和需求單位帶來很大的不便，且不利于產品的推廣和應用。鑒于此，制定了國家標準《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）。

損傷容限型鈦合金板材編制進程

• 標準計劃

2018年10月16日，國家標準計劃《損傷容限型鈦合金板材》（20173769-T-610）下達，項目周期24個月，由中國有色金屬工業協會提出，由TC243（全國有色金屬標準化技術委員會）歸口上報，TC243SC4（全國有色金屬標準化技術委員會粉末冶金分會）執行，主管部門為中國有色金屬工業協會。

• 發布實施

2020年7月21日，國家標準《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）由中華人民共和國國家市場監督管理總局、中華人民共和國國家標準化管理委員會發布。

2021年6月1日，國家標準《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）實施。

損傷容限型鈦合金板材制定依據

國家標準《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）依據中國國家標準《標準化工作導則—第1部分：標準的結構和編寫》（GB/T 1.1-2009）規則起草。

損傷容限型鈦合金板材起草工作

主要起草單位：寶鈦集團有限公司、有色金屬技術經濟研究院、寶雞鈦業股份有限公司、中航沈飛民用飛機有限責任公司。

主要起草人：王勤波、陳海濤、張江峰、馮軍寧、胡志杰、嚴學波、高頎、賈栓孝、馬忠賢、黃杰、白智輝、解晨、劉旭、馮永琦。

《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）規定了損傷容限型鈦合金板材的技術要求、試驗方法、檢驗規則及標志、包裝、運輸、貯存、質量證明書和訂貨單（或合同）內容。該標準適用于軋制方法生產的損傷容限型鈦合金板材。

參考資料：

《損傷容限型鈦合金板材》（GB/T 38988-2020）的實施，有利于滿足中國航空用損傷容限型鈦合金板材使用，進一步推動航空航天用鈦合金產品的研制、設計、生產和應用，對中國國內航空工業的發展極具重大意義。

損傷容限分析包括剩余強度分析和損傷增長分析。剩余強度分析方法，迄今只有含各種缺陷試樣的拉伸剩余強度和含穿透缺陷的厚試樣(破壞前不失穩)的壓縮剩余強度工程估算方法。含其他缺陷(例如以分層為主要特征的沖擊損傷)試樣的壓縮剩余強度估算，可用基于層間應變能釋放率的“分層斷裂力學”來解決，但這種方法仍處在研究階段。而對損傷增長速率的分析，至今仍沒有可靠的方法。因此，對這些問題，主要是借助多層次的試驗加以解決。

分析中通常采用的簡化原則包括以下兩點。

①所有分層簡化為直徑與實際缺陷最大長度尺寸相當的圓形分層；

②至少有一層纖維斷裂的各種缺陷/損傷，簡化為直徑與實際缺陷/損傷面內最大長度尺寸相當的圓孔。

復合材料結構為了擺脫沖擊所帶來的威脅，以沖擊壓縮破壞曲線的門檻值為基礎確定其設計許用應變。其結果是不得不把復合材料結構的工作應變限制在很低的水平上，使復合材料的潛力無法得到發揮。實際上，雖然復合材料結構在制造和使用過程中遇到外來物沖擊是不可避免的，但終究這種沖擊是局部的。不應該為保證這一局部的強度而限制所有未受沖擊的結構部位的工作應變，因為這顯然是不合理的，也是過于保守的。當然，問題

出在遭受沖擊的部位的隨機性和不確定性上。為了提高設計許用應變，一個很有希望的途徑是，在確定設計許用應變值時暫不考慮沖擊這個因素，而把沖擊損傷直接引人到結構中去設計復合材料結構。然后，考慮到遭受沖擊的部位的隨機性，把沖擊損傷引入到結構中的最危險部位，這對設計是偏安全的。這樣就把沖擊影響限制在局部范圍內，使復合材料結構可以在整體上大大提高其工作應變，這必將大幅度減輕結構重量。

鑒于復合材料結構的分析方法還不夠成熟，分析的精度還不能令人滿意，因此，復合材料結構的完整性驗證顯得尤為重要。

試驗完成后由試驗承擔單位編寫疲勞和損傷容限試驗的試驗報告，報告包括試驗總情況及進展情況，其主要內容為：

①試驗目的、試驗內容、試驗依據及試驗進展情況；

②試驗方法、試驗設備、試驗載荷譜、加載方法；

③試驗結構在試驗中出現的故障或損傷及對應的載荷循環數，損傷的部位及尺寸大小、方向和起止點．裂紋擴展規律；

④剩余強度試驗載荷、結論；

⑤試驗件修理情況；

⑥試驗結果、結論，對批量生產件必須更改的建}義，對各種特殊破壞進行討論，報告

附略圖及照片。2100433B

有關復合材料的疲勞損傷模型大致可以分為三類：第一類模型不考慮實際的性能劣化機理，使用S－N 曲線或類似的圖，提供若干疲勞破壞準則；第二類是剩余剛度或剩余強度的表象模型；第三類是損傷發展模型，使用一個或多個可測的能衡量損傷情況的變量。2100433B