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含裂紋結構在使用期中任一時刻所能達到的靜強度值稱為結構的剩余強度。

結構剩余強度在使用過程中隨裂紋增長而遞減，要求在整個使用壽命期間給出最低限度的剩余強度隨時間變化曲線，即大于最小剩余強度要求的最低值。結構剩余強度最低要求值是結構類型和可檢查度的函數(shù)。

因此各種可檢查度的破損安全結構類型其剩余強度最低要求值不同，可以根據(jù)特定飛機任務分析所得到的載荷譜數(shù)據(jù)來確定。

剩余強度的最低要求值可以由內(nèi)部元件載荷Psyu確定，Psyu表示飛機在規(guī)定檢查間隔內(nèi)可能遇到的最大載荷，Psyu根據(jù)載荷譜確定，飛機載荷譜制定是以代表飛機平均使用情況的基本載荷系數(shù)的超越數(shù)為基礎?？紤]到個別飛機在壽命期內(nèi)可能遇到的載荷超越數(shù)大于平均值，而剩余強度必須大于在規(guī)定檢查間隔內(nèi)預期的最大載荷，因此采用放大檢查間隔的方法，下表給出不同檢查度在確定剩余強度時檢查間隔的放大倍數(shù)M。M值的規(guī)定根據(jù)使用經(jīng)驗，如運輸機，當M=100時，載荷約增至1.5倍。如下圖所示。

破損安全結構中當多途徑傳力結構中某一元件破壞后，該元件上載荷應由其它未破壞結構承受，由于結構破壞均是使用過程中突然破壞，因此應考慮突然加載的動荷系數(shù)，規(guī)范規(guī)定取1.15。

1. 應力強度因子判據(jù)

① 脆性斷裂

采用線彈性斷裂力學的應力強度因子判據(jù)，即構件的裂紋尖端應力強度因子K值達到該結構材料的斷裂韌度KIC時，裂紋便發(fā)生不穩(wěn)定快速擴展，造成結構突然斷裂。其斷裂判據(jù)為

當平面應力狀態(tài)時，采用平面應力斷裂韌度KC。上述斷裂判據(jù)也可表示為

在給定σ時                                             

在給定σ時                                               

式中α為裂紋長度；αc臨界裂紋長度；σ為遠離裂紋尖端應力場的應力；σc為臨界應力，β為應力強度因子修正系數(shù)。

② 表觀斷裂韌度

最下面曲線Ki表示緩慢裂紋擴展起始，最上面曲線Kc示快速擴展開始。

平面應力狀態(tài)斷裂剩余強度特性變化曲線

由于裂紋起始擴展的載荷σi和失穩(wěn)開始時裂紋長度ac很難測得，工程上以一組容易實測的初始裂紋長度ai和臨界應力σc組成一曲線(上圖中的中間曲線Kapp)，稱為表觀臨界應力強度曲線。其相應的破壞判據(jù)為

式中Kapp稱為表觀斷裂韌度。

2. 彈塑性斷裂準則

當裂紋尖端塑性區(qū)已大到不能忽略時，采用上述線彈性斷裂判據(jù)已不合適，必須采用彈塑性斷裂力學方法。其斷裂判據(jù)為：

① 積分斷裂準則

結構在外載荷作用下裂紋尖端J積分大于或等于材料的J積分臨界值Jc(一般取開裂點的J積分值)時，其裂紋長度為臨界裂紋長度ac，或其載荷達到臨界應力值，斷裂判據(jù)為

② 能量釋放率準則

外力作用下結構的能量釋放率G大于或等于材料的能量釋放率的臨界值GIC。能量釋放率準則也適用于線彈性斷裂力學。能量釋放率臨界值一般取開裂點時臨界值。

③ 裂紋張開位移COD準則

結構在外載荷作用下裂紋尖端張開位移δ大于或等于裂紋尖端張開位移的臨界值δc。即

④ 阻力曲線法

該準則認為在破壞時用于擴展裂紋的能量等于或超過材料的裂紋擴展阻力。即能量釋放率G等于裂紋擴展阻力R，同時能量釋放率G隨裂紋長度a變化曲線的斜率等于裂紋擴展阻力R和裂紋擴展增量△a變化曲線的斜率，則斷裂準則可表示為

3. 凈截面屈服判據(jù)

對于高韌性材料，構件上應力會高到使整個凈截面在斷裂發(fā)生前先產(chǎn)生屈服，最后導致構件破壞。即

式中σ靜為凈截面應力，Kc為材料屈服應力。

4. Feddersen法

薄板剩余強度

該方法為一種工程計算方法，主要適用于有限寬度薄板。上圖表示剩余強度和裂紋長度關系曲線，結構破壞可分成三個區(qū)域，當應力大于和等于三分之二材料屈服應力σys或裂紋長度a大于或等于三分之二板寬W時，采用凈截面破壞準則，否則采用K判據(jù)。即：

式中σ靜為凈截面應力，σ為遠離裂紋尖端處應力，Kc為材料平面應力狀態(tài)時斷裂韌度。