【技术实现步骤摘要】
本公开整体涉及结构测试，并且具体地涉及确定结构疲劳特性。
技术介绍
1、复合结构的设计方法通常考虑层间区域的疲劳损伤(即板层之间、粘合界面、共粘合界面、共固化界面及其组合的损伤)。验证飞机中的疲劳损伤在循环负载下不会发起和增长需要进行长时间的测试。从历史上看，适航顺应性和认证通过表明损伤在频谱负载下不会增长的有关代表性损伤的物理测试来实现。此类物理测试通常是耗时且昂贵的。因此，在设计-测试-认证构建模块期间识别潜在故障模式是困难的。
2、因此，本领域技术人员继续在简化结构疲劳特性测试的领域中进行研究和开发工作。
技术实现思路
1、本文提供了一种用于确定结构的疲劳特性的方法。该方法包括将该结构安装在负载框架中。该结构具有带有裂纹尺寸的裂纹。该方法包括在多个循环内向该结构重复施加可调整刺激。该可调整刺激是施加到该结构的可调整载荷或可调整位移。该方法还包括在该多个循环的开始存储该裂纹尺寸、在该多个循环中的每一者中测量经受该可调整刺激的该结构的响应、基于该多个循环中的每一者中的该响应更新该裂纹尺寸、以及在该多个循环中的每一者中更新该可调整刺激。该更新后的可调整刺激基于该裂纹尺寸维持应变能量释放速率近似恒定。该方法包括基于该多个循环中的每一者中的该响应来计算该结构中的裂纹扩展的增长速率并且将该增长速率存储在文件中。
2、在一个或多个实施例中，该方法包括在多个不同的应变能量释放速率下重复该可调整刺激的施加、该响应的测量、该裂纹尺寸的更新、该可调整刺激的更新和该增长速率的
3、在一个或多个实施例中，该方法包括在该多个不同的应变能量释放速率下基于该增长速率来计算该结构内的该裂纹的帕里斯定律行为。
4、在该方法的一个或多个实施例中，该负载框架可操作以执行模式i测试、模式ii测试、或该模式i测试和该模式ii测试的混合。
5、在该方法的一个或多个实施例中，该可调整刺激的该更新包括随着该裂纹的该裂纹尺寸增加而降低该可调整刺激的幅度。
6、在该方法的一个或多个实施例中，该裂纹扩展的增长速率的计算包括计算该裂纹尺寸的曲线的斜率作为该多个循环的函数。
7、在该方法的一个或多个实施例中，该结构中的该裂纹尺寸的更新包括基于顺应性计算通过分析技术来计算该裂纹尺寸的新值。
8、在该方法的一个或多个实施例中，该分析技术是线性弹性断裂力学技术或非线性断裂力学技术。
9、在该方法的一个或多个实施例中，在该多个循环期间确定的该裂纹尺寸的特征在于缺乏测试操作员对该裂纹尺寸的手动测量。
10、本文提供了一种测试系统。该测试系统包括负载框架和计算机。该负载框架可操作以在多个循环内向该结构重复施加可调整刺激。该结构具有带有裂纹尺寸的裂纹，并且该可调整刺激是施加到该结构的可调整载荷或可调整位移。该负载框架还可操作以在该多个循环中的每一者中测量经受该可调整刺激的该结构的响应。该计算机耦接到该负载框架并且可操作以在该多个循环的开始存储该裂纹尺寸、基于该多个循环中的每一者中的该响应来更新该裂纹尺寸、以及在该多个循环中的每一者中更新该可调整刺激。该更新后的可调整刺激基于该裂纹尺寸维持应变能量释放速率近似恒定。所述计算机还可操作以基于该多个循环中的每一者中的该响应来计算该结构中的裂纹扩展的增长速率并且将该增长速率存储在文件中。
11、在该测试系统的一个或多个实施例中，该负载框架和该计算机还可操作以在多个不同的应变能量释放速率下重复该可调整刺激的施加、该响应的测量、该裂纹尺寸的更新、该可调整刺激的更新以及该增长速率的计算。
12、在该测试系统的一个或多个实施例中，该计算机还可操作以在该多个不同的应变能量释放速率下基于该增长速率来计算该结构内的该裂纹的帕里斯定律行为。
13、在该测试系统的一个或多个实施例中，该负载框架可操作以执行模式i测试、模式ii测试、或该模式i测试和该模式ii测试的混合。
14、在该测试系统的一个或多个实施例中，该可调整刺激的更新包括随着该裂纹的该裂纹尺寸增加而降低该可调整刺激的幅度。
15、在该测试系统的一个或多个实施例中，该裂纹扩展的该增长速率的该计算包括计算该裂纹尺寸的曲线的斜率作为该多个循环的函数。
16、在该测试系统的一个或多个实施例中，该结构中的裂纹尺寸的更新包括基于顺应性计算通过分析技术来计算该裂纹尺寸的新值。
17、在该测试系统的一个或多个实施例中，该分析技术是线性弹性断裂力学技术或非线性断裂力学技术。
18、在该测试系统的一个或多个实施例中，在该多个循环期间确定的该裂纹尺寸的特征在于缺乏测试操作员对该裂纹尺寸的手动测量。
19、在该测试系统的一个或多个实施例中，该结构是形成飞机的一部分的复合结构。
20、本文提供了一种用于确定结构的疲劳特性的方法。该方法包括将该复合结构安装在负载框架中。该复合结构具有带有裂纹尺寸的裂纹。该方法包括：基于所述裂纹尺寸和应变能量释放速率来初始化由所述负载框架施加在所述复合结构上的可调整刺激；以及在多个循环中的当前循环中将该可调整刺激施加到该复合结构。该可调整刺激是施加到该复合结构的可调整载荷或可调整位移。该方法还包括测量该当前循环中的该复合结构的响应；基于如在该当前循环中测量的该响应和在该当前循环中使用的该可调整刺激来更新在该多个循环中的下一个循环中使用的该裂纹尺寸；以及更新在该下一个循环中使用的该可调整刺激。该下一个循环中的该可调整刺激基于该下一个循环中使用的该裂纹尺寸维持该应变能量释放速率近似恒定。该方法包括在该多个循环内应用该可调整刺激的多个不同值，基于该多个循环中的每一者中的该响应来计算该复合结构中的裂纹扩展的增长速率，以及将该增长速率存储在文件中。
21、当结合附图时，通过以下对实施本公开的最佳模式的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
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1.一种用于确定结构(100)的疲劳特性的方法(270)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法(270)，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法(270)，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述负载框架(142)可操作以执行模式I测试(160a)、模式II测试(160b)、或所述模式I测试(160a)和所述模式II测试(160b)的混合(160c)。
5.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述可调整刺激(120)的所述更新(286)包括：
6.根据权利要求5所述的方法(270)，其中所述裂纹扩展(116)的所述增长速率(114)的所述计算(290)包括：
7.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述结构(100)中的所述裂纹尺寸(104)的所述更新(282)包括：
8.根据权利要求7所述的方法(270)，其中所述分析技术(174)是线性弹性断裂力学技术(184)或非线性断裂力学技术(186)。
9.根据权利要求7所述的方法(270)，其中在所述多个
10.一种测试系统(140)，包括：
11.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述负载框架(142)和所述计算机(142)还可操作以：
12.根据权利要求11所述的测试系统(140)，其中所述计算机(142)还可操作以：
13.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述负载框架(142)可操作以执行模式I测试(160a)、模式II测试(160b)、或所述模式I测试(160a)和所述模式II测试(160b)的混合(160c)。
14.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述可调整刺激(120)的所述更新包括：
15.根据权利要求14所述的测试系统(140)，其中所述裂纹扩展(116)的所述增长速率(114)的所述计算包括：
16.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述结构(100)中的所述裂纹尺寸(104)的所述更新包括：
17.根据权利要求16所述的测试系统(140)，其中所述分析技术(174)是线性弹性断裂力学技术(184)或非线性断裂力学技术(186)。
18.根据权利要求16所述的测试系统(140)，其中在所述多个循环(210)期间确定的所述裂纹尺寸(104)的特征在于缺乏测试操作员(90)对所述裂纹尺寸(104)的手动测量(92)。
19.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述结构(100)是形成飞机(320)的一部分的复合结构(100a)。
20.一种用于确定复合结构(100a)中的疲劳特性的方法(270)，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于确定结构(100)的疲劳特性的方法(270)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法(270)，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法(270)，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述负载框架(142)可操作以执行模式i测试(160a)、模式ii测试(160b)、或所述模式i测试(160a)和所述模式ii测试(160b)的混合(160c)。
5.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述可调整刺激(120)的所述更新(286)包括：
6.根据权利要求5所述的方法(270)，其中所述裂纹扩展(116)的所述增长速率(114)的所述计算(290)包括：
7.根据权利要求1所述的方法(270)，其中所述结构(100)中的所述裂纹尺寸(104)的所述更新(282)包括：
8.根据权利要求7所述的方法(270)，其中所述分析技术(174)是线性弹性断裂力学技术(184)或非线性断裂力学技术(186)。
9.根据权利要求7所述的方法(270)，其中在所述多个循环(210)期间确定的所述裂纹尺寸(104)的特征在于缺乏测试操作员(90)对所述裂纹尺寸(104)的手动测量(92)。
10.一种测试系统(140)，包括：
11.根据权利要求10所述的测试系统(140)，其中所述负载框架(142)和所述计算机(142)还...
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