摘要:金属疲劳裂纹是导致航空飞行器结构失效的最常见损伤, 准确、有效地对结构疲劳裂纹扩展进行预测, 对于飞行器研制以及运营全寿命周期提供维护方案具有重要意义, 是航空工业界和学界共同关注的重要问题. 针对飞行器结构疲劳寿命预测问题, 首先, 在现有的非线性灰色Bernoulli模型的基础上, 提出一种可解释累积和算子, 明晰累积和算子的物理意义, 并基于该算子导出改进的非线性灰色Bernoulli模型; 然后, 引入可分非线性最小二乘法构建参数估计算法, 以实现模型结构参数、幂指数以及初值条件的同步估计; 最后, 通过飞行器蒙皮搭接结构的疲劳试验对所提出方法进行有效性验证, 并进行算法对比. 实验结果表明, 模型对两个试件裂纹扩展预测结果的均方根误差均小于1.9 mm, 验证了方法的有效性. 所提出方法对于飞行器结构疲劳寿命预测领域具有重要的技术价值, 对于类似的复杂装备结构疲劳寿命问题具有一定的借鉴意义.