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损伤容限设计已成为当今保证飞机结构安全的重要理念。在军用飞机结构设计中，主承力结构三维裂纹扩展分析占绝大部分。本文基于军用飞机损伤容限要求，在结构疲劳裂纹扩展分析相关理论的基础上，提出了结合材料断裂性能试验的三维仿真技术手段进行军用飞机损伤容限评定的新思路，结合某型军用飞机关键结构实例对疲劳裂纹扩展寿命进行了研究，验证了应用三维仿真分析来预测飞机结构裂纹扩展路径和构件寿命的可行性及准确性，对军用飞机结构损伤容限设计及外场飞机裂纹维修处理具有重要的实际意义及应用价值。