JPH09505887A

JPH09505887A - 疲労損傷または傷つき易い構造の修理用の機材装備付きパツチ

Info

Publication number: JPH09505887A
Application number: JP7515068A
Authority: JP
Inventors: リオンズ，ドナルド・アール; レイッチ，スタンレイ・エム; シィプリクヴィッチ，ピーター
Original assignee: グラマン・エアロスペース・コーポレーション
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1997-06-10
Also published as: WO1995014917A1; US5553504A; CA2177162A1; EP0730732A1; EP0730732A4

Abstract

(57)【要約】構造部材中の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出、及び予測するための装置。該装置は構造部材の表面上の区域に固定されるべきパツチと一体に形成される複数のひずみセンサを含んでいる。パツチはその亀裂の形成または伝搬を抑止するためパツチで覆われた区域の応力レベルを減少すべく作動する。センサは亀裂の形成および検出を検出するためにパツチで覆われた区域のひずみ領域の変化を監視する。装置は亀裂形成および伝搬をそれぞれ検出および予測するために両方ともパツチと一体に形成された温度補償ひずみセンサおよび温度センサを含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の名称〕疲労損傷または傷つき易い構造の修理用の機材装備付きパツチ〔発明の詳細な説明〕「発明の分野」本発明は、構造部材中の欠陥を監視することに、かつとくに応力を受ける構造部材中の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出、および予測するための装置に関する。「背景技術」航空機の外板、フレーム、および支持部材のごとき負荷支持構造部材は応力上昇区域において亀裂を生じる傾向がある。いつたん形成されると、これらの亀裂は伝搬してさらに損傷を生じる傾向がある。最終的な結果は設備および生産性の当然の損失や、寿命の損失に伴う部材の機能不全であるかもしれない。これらの重要な考察を考慮して、非常に高価な修理手段がそれらの部材の構造的一体性を保存するために実行されねばならない。もしも採用されるならば、幾つかの効果のある手段が構造部材中の応力亀裂に関連付けられる問題、すなわち１）新たな亀裂の形成および構造部材の表面上の重要な区域での現存する亀裂の伝搬を予測すること；２）それらの区域の亀裂の形成および伝搬を抑止するために保護的な手段を実行すること；および３）保護的手段が失敗した場合に亀裂の形成および伝搬を検出することを克服するのに非常に好都合であることを立証している。これらの効果的な手段の幾つかは従来技術において実行された。例えば、種々のアプローチが構造部材中の亀裂の成長を遅らせるために開発された。アメリカ合衆国特許第５，０２３，９８７号に開示されたような、１つのアプローチは航空機の翼のごとき複合外板構造の損傷した区域を修理するための修理用パツチを使用することを伴う。該パツチは形状において単一でありかつ航空機の翼を構成するのに使用された同一の複合材料から作られる。いつたん航空機の翼に固着されると、パツチはさらに他の構造的損傷を遅らせるために損傷された区域における応力レベルを減少する。同様に、アメリカ合衆国特許第５，０３４，２５４号は負荷支持の、複合パネル上の損傷された区域を修理するためのパツチを開示している。このパツチはそれが固着されるパネルの曲率に適合させかつパネルをほぼその最初の負荷支持能力に復帰させる。修理用パツチの使用に関連付けられる１つの欠点は亀裂形成および伝搬に関する目視検査を行うときパツチを取り外しかつ次いで再び取り付けることに関連するコストと不都合である。アメリカ合衆国特許第４，１７９，９４０号はパツチを除去することなく構造部材上のパツチで覆われた区域の亀裂形成を予測するための技術を開示している。この技術によれば、亀裂開始予測は金属航空機フレーム部材が疲れ破壊に向かって応力が加えられるときその部材上のパツチで覆われた区域において取られる歪み測定の結果として判断される。この技術を実施するのに使用されるパツチは密封された、加圧されたキヤビテイの下に互いに流体連通している２つのひずみケージを収容する。上記で議論された修理用パツチと違って、しかしながら、このパツチは負荷支持特性を持たない材料から構成されかつしたがつて亀裂形成または伝搬を抑止するために構造部材の表面の損傷された区域の応力レベルを減少することができない。いくら良く見ても、従来技術は構造部材に亀裂を生じる応力に関連する問題の部分的解決を提供するのみである。幾つかの従来技術の引用例は亀裂検出の問題を扱う一方、他の引用例は亀裂阻止の問題を扱っている。しかしながら、上記で議論された効果的な手段のすべてを提供するものはない。したがつて、３つの突出したアプローチ−構造部材の応力亀裂の形成および伝搬の阻止、検出、および予測を実行することにより達成される構造部材に亀裂を生じる応力により呈される問題に対する完全な解決を提供する方法および装置に関する要求があった。〔発明の開示〕したがつて、本発明の主たる目的は構造部材の表面のパツチで覆われた区域の応力亀裂の形成および伝搬を阻止、検出、および予測するための装置を提供することにある。本発明の他の目的は温度補正手段の実行により達成される高められた感度によつて構造部材の亀裂の形成および伝搬を検出するための装置を提供することにある。本発明の他の目的は広範な材料から作られる構造部材の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出および予測するための装置を提供することにある。本発明の他の目的は適用特殊条件に合致するための種々のセンサ配置、感度および型式を収容することができ融通のきく設計を有する構造部材の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出および予測するための装置を提供することにある。本発明の他の目的は構造部材の亀裂の形成および伝搬の現場のかつオフラインの検出を達成するための装置を提供することにある。本発明の他の目的は各亀裂の特別な特性に整合してそれゆえ過度の領域作業を行う必要を除去するために尾を切り取られたセンサ形状を有する構造部材の表面の亀裂の伝搬を予測および検出するための装置を提供することにある。本発明の前記および他の目的は構造部材の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出および予測するための装置を提供することにより達成される。該装置は亀裂が形成されると思われ得るかまたは亀裂がすでに存在している構造部材の表面上の区域に固定されるべきパツチと一体に形成される複数のひずみセンサを含んでいる。パツチの負荷支持特性は該パツチがその亀裂の形成または伝搬を抑止するためパツチで覆われた区域の応力レベルを減少することを可能にする。パツチで覆われた区域の亀裂の形成または伝搬はひずみ領域の対応する変化としてひずみセンサにより検出され得る応力再分布を生じる。ひずみセンサはパツチで覆われた区域の亀裂形成を検出するために処理されるこの応力変化を示す信号を出力する。装置はまた温度誘導応力を示す信号を引き出すためにパツチで覆われた区域の外部ひずみ領域を測定するパツチと一体に形成された温度補償ひずみセンサを含んでいる。この温度依存の信号は次いで温度誘導応力によるひずみ寄与から自由であるパツチで覆われた区域に存在するひずみを示す信号を発生するためにひずみセンサにより供給された信号と比較される。この温度補償信号は次いでパツチで覆われた区域の亀裂伝搬および検出を検出するために処理される。装置はまた、その場合に極端な温度でパツチにおいて覆われた区域の亀裂形成および伝搬を予測するのに使用される、部材の表面温度を示す信号を発生するためにパツチと一体に形成される温度センサを備えている。本発明のこれらおよび他の目的、特徴および利点は好適な実施例についての以下の記載に開示されまたはそれから明らかとなる。〔図面の簡単な説明〕好適な実施例が図面を参照して説明され、第１図は本発明の装置の最も基本的な形状を示す概略図；第２図は亀裂伝搬から結果として生じる構造部材の表面の亀裂のまわりに発生する応力の再分布を示すグラフ図；第３図はブラツグ反射ひずみセンサを組み込んでいる本発明の装置の最も好適な実施例を示す概略図；第４図は本発明に関連して使用されるブラツグ反射ひずみセンサの特別な形状を示す詳細な概略図；第５図は亀裂伝搬検出を達成するための本発明の装置に使用されるひずみセンサの方向付けを示す概略図；第６図は亀裂形成および伝搬を予測するための温度センサを収容する本発明の装置の特別な実施例を示す概略図；第７図は外部のフアルビ−ペロツト干渉計センサを組み込んでいる本発明の装置の好適な実施例を示す概略図；および第８図は周期的な負荷の結果として第７図の装置に組み込まれたフアルビ−ペロツト干渉計センサによつて経験されるひずみをグラフで示す図である。〔発明を実施するための最良の形態〕第１図を参照して、本発明の最も基本的な形状は１対のひずみセンサ３、温度補償ひずみセンサ４、および修理用パツチ２を含むパツチ−センサ構体１を企図する。修理用パツチ２は負荷支持特性を有する強力な、弾力のある材料から作られる構造部材である。所望ならば、パツチ２は構造部材が該構造部材と同一の負荷支持特性を好都合に示し得るようにそれから作られる同一の材料から作られ得る。加えて、パツチ２は該パツチが取着される表面の形態と適合させるように柔軟である。ひずみセンサ対３および温度補償ひずみセンサ４はジオメトリにおいて実質上平らでありかつセンサ感度を変化しながら広範なセンサ配置から選択され得る。例えば、センサ３および４は抵抗ワイヤ箔型、光フアイバ型または半導体型であってもよい。３つのひずみセンサが第１図に描かれているけれども、使用されるセンサ配置の特定の数および型およびそれらのセンサがパツチ上に組み込まれる方法はパツチ−センサ構体の意図される用途の性質および目的およびその用途を実行するののに必要とされる所望のレベルのセンサ感度と釣り合うように選択される。パツチ−センサ構体は種々の方法において構成されることができる。センサ３および４はパツチの本体内に埋め込まれるかまたはその表面の１つと面一に結合されることによりパツチ２と一体に形成され得る。センサ３および４はまた監視されるべき部材の表面に直接取着されることも可能である。この場合に、パツチ２はセンサ３および４の上方に配置されかつ次いで該部材の表面に固定される。本発明のパツチ−センサ構体は、航空機、船舶、加圧容器、および橋および建物の構造に使用されるビーム（梁）のごとき金属構造部材、ならびに木材、プラスチツクまたは複合材料から構成される部材のごとき、非金属構造部材を包含する、構造部材の亀裂の形成および伝搬を阻止、検出および予測する。パツチ−センサ構体１は視野から遮られかつそれゆえ容易に検査されない構造部材上の区域の上述した機能を最も好都合に実施する。かかる区域は溶接線を含む区域、例えば橋、船舶または航空機の構造において使用されるフレーム支持部材上の接近不能な区域、および船体の肋材および建物のビームのごとき他の構造によつて覆い隠されている部材の部分を含んでいる。より詳しくは、パツチ−センサ構体１は少なくとも以下の必須の機能、すなわち、１）構造部分の表面上のパツチで覆われた区域の新たな亀裂の形成および現存する亀裂の伝搬を阻止し；２）パツチがかかる損傷を阻止するのに失敗した場合にそれらの区域の新たな亀裂の形成および現存する亀裂の伝搬を検出し；そして３）それらの区域の亀裂形成および伝搬を予測することを実施する。亀裂形成および伝搬の阻止は亀裂が非常に形成し易いかまたは現存する亀裂がすでに存在する構造部材の表面の疲労感知区域にパツチ−センサ構体１を固定することにより達成される。いつたん所定位置にあると、修理用パツチ２の負荷支持特性は、該パツチで覆われた区域がさもなくば経験するであろう負荷の１部分をパツチが負うことにより、パツチで覆われた区域の応力レベルを減少することを可能にする。この応力減少は亀裂が生じるかまたは現存する亀裂がその区域に伝搬する見込みを小さくする。亀裂形成および伝搬の検出は同様に構造部分の表面上の疲労感知区域にまたは亀裂がすでに存在する区域にパツチ−センサ構体１を固定することにより達成される。いつたん所定位置にあると、ひずみセンサ対３がパツチで覆われた区域においてかつそれを取り囲んでいる領域のひずみ領域を監視する。この区域において、亀裂の形成または伝搬、またはその両方がひずみ領域の対応する変化としてひずみセンサ対３により測定され得る議論中の領域の応力の再分布を結果として生じる。ひずみ領域の測定された変化に比例する信号が亀裂がパツチで覆われた区域に生じるかまたは伝搬したことを指示するように処理される。第２図は、部材が１方向の引っ張り負荷Ｐを受けるとき亀裂のまわりに発生する応力再分布を、例示のために、示すグラフである。曲線Ａは亀裂が伝搬する前の亀裂のまわりの応力分布σ_xxを示し、そして曲線Ｂは伝搬が発生した後の亀裂のまわりの応力分布σ_xxを示す。量Δａは亀裂伝搬の結果として発生する亀裂のまわりの応力分布を示す。亀裂発生および伝搬検出に加えて、パツチで覆われた区域のかつそれを取り囲んでいる領域のひずみ領域を測定することはパツチ−センサ構体１がパツチ自体の構造的一体性の異常を検出するのを許容する。かかる異常はパツチに生じる裂け目および孔、パツチが構造部材の表面から全体的にまたは部分的に取り外される場合、またはパツチが亀裂形成および伝搬を抑止するためにパツチで覆われた区域の応力レベルに必要とされる力をもはや供給しないかも知れない修理用パツチの他の検出を包含する。パツチの構造的一体性の異常はまたひずみセンサ対３により検出され得る議論中の領域のひずみ領域の再分布を発生する。第３図を参照すると、本発明の最も好適な実施例は修理用パツチ１０１、２つのブラツグ反射ひずみセンサ１０５、温度補償ブラツグ反射ひずみセンサ１０７、光フアイバ伝送線１１０、送信器１１５、受信器１２０、ビームスプリツタ１２５、およびプロセツサ１３０を含むパツチ−センサ構体１００を企図する。前に議論されたように、種々のひずみセンサがパツチ−センサ構体に組み込まれ得る。ブラツグ反射ひずみセンサはそれらの高い感度特性のために本実施例において使用される。好適なブラツグセンサは以下のごとく配置される。すなわち、第４図に描かれるように、ブラツグ反射ひずみセンサ６０は光学等級のエポキシまたは溶融接続を使用することにより光フアイバ伝送線６２の端部に取着される。ブラツグセンサに伝送された放射線は、順次、ブラツグ格子６４を発生する反射器６５により反射される。構造部分の表面のひずみの変化から結果として生じるブラツグ格子の変化が、以下でより詳細に説明されるように、亀裂形成および伝搬を判断するために検出される。構造部材の表面のひずみを監視するのに使用される適切なブラツグ反射ひずみセンサの全体的な作動は係属中のアメリカ合衆国特許出願第７１３，５０３号に開示されている。伝送線１１０はパツチに一体にされたひずみセンサの型と両立できるように選択される。したがつて、本実施例において、伝送線１１０はビームスプリツタ１２５とブラツグ反射ひずみセンサ１０５および1０７との間にレーザ光を伝搬する単一モードの光フアイバにすることができる。ビームスプリツタ１２５は送信機１１５によつて伝送されかつ伝送線１１０を介してブラツグ反射ひずみセンサにより受信された光の間を識別する。送信器１１５は好ましくは単一の予め定められた波長でレーザ光を送信するダイオードレーザであり、そして受信器１２０は好ましくはフオトダイオードである。構造部材の表面に対するパツチ−センサ構体１００の方向付けは構体１００が使用されている目的に基づいて決定される。亀裂形成検出のために使用されるとき、構体１００はひずみセンサ１０５が亀裂が生じると思われ得る高い疲労応力を受ける区域に配置されるように構造部材の表面に固定されねばならない。パツチ−センサ構体１００は修理用パツチ１０１の下の種々の疲労感知領域を監視するために複数対のひずみセンサ１０５を包含すべくなされることができる。亀裂伝搬検出に使用されるとき、構体１００は各ひずみセンサ１０５が、第５図に描かれるように、構造部材の表面上に現存する亀裂１１０の端部１８０を超えて直ぐに配置されるように構造部材の表面に固定されねばならない。この場合にパツチ−センサ構体は監視されるべき亀裂により獲得される端部の数に等しい多数のひずみセンサを包含するように変更され得る。第５図に描かれた特別な実施例において、パツチ−センサ構体は２つの端部を有する亀裂の伝搬を監視するための２つのひずみセンサを収容する。パツチセンサ構体１００は新たな亀裂の形成およびパツチにより覆われている領域に現存する亀裂の伝搬を同時に検出するのに使用され得る。かかる場合に、複数対のひずみセンサ１０５は上述した方法においてパツチ上で方向付けられねばならない。パツチ−センサ構体が亀裂形成または伝搬検出に使用されるかどうかに関係なく、温度補償ひずみセンサ１０７はそれが外部ひずみ領域、例えば、ゼロ−ひずみ領域または外部の機械的負荷に起因し得るひずみから自由である区域の外部に横たわるようにパツチ上に置かれる。この方法において、温度補償ひずみセンサ１０７は構造部材の表面上の温度誘導ひずみ変化のみを監視するように作用する。作動において、ブラツグ反射ひずみセンサはパツチ−センサ構体１００の下に横たわりかつそれを直接取り囲んでいる領域のひずみ領域を連続して監視する。新たな亀裂の形成、現存する亀裂の伝搬、またはパツチの構造的一体性の異常がこの領域の応力の再分布を発生する。第４図に描かれるように、亀裂伝搬の特別な場合において、ひずみセンサ１０５に向かう現存する亀裂の端部の伝搬は亀裂により占有される隣接区域における応力減少の形の応力再分布およびセンサの下の隣接区域の応力上昇を生じる。この応力再分布はブラツグ格子の共振周波数の対応する変化としてひずみセンサ１０５によつて検出される同一の領域のひずみ領域の変化を発生する。ブラツグ格子の共振周波数の変化は変調されるべきセンサ１０５に送信される単一波長レーザ光の強さを生じる。レーザ光は、例えば、広帯域超発光ダイオードによつて発生される型の有限の帯域幅を有する。この強さ変調に比例する光信号がフオトダイオード受信器１２０にそらされかつ電気信号に変換されるビームスプリツタ１２５への別個の伝送線の下に反射される。プロセツサ１３０は次いで亀裂がパツチで覆われた区域に発生または伝搬したかどうか、または幾つかの異常がパツチの構造的一体性に発生したかどうかを判断するためのひずみ信号を引き出すために電気信号を処理する。同時に、温度補償ひずみセンサ１０７は外部ひずみセンサの外部に横たわる構造部材の表面上の区域において温度誘導ひずみを測定する。センサ１０７は温度補償プロセツサへ伝送線を介してこの区域のひずみに比例する光信号を伝送し、プロセツサはパツチで覆われた区域の温度誘導ひずみを示すひずみ信号を供給するために光信号を処理する。この温度誘導ひずみ信号は次いでパツチで覆われた区域に現存する応力レベルを示す温度誘導応力から独立するひずみ信号を発生するためにひずみセンサ対１０５から引き出された信号から減算される。温度から独立したひずみ信号は次いで亀裂がパツチで覆われた区域に発生または伝搬したかどうかを判断するために処理され、それにより他の方法では損傷されない部材の温度誘導膨張または収縮から結果として生じるひずみ領域の変化から亀裂形成または伝搬によつて発生されるひずみ領域の変化を識別する。温度補償プロセツサはプロセツサ１３０の１部分または上述した信号を処理するためにプロセツサ１３０と連通する別個のプロセツサであつても良い。パツチ−センサ構体１００はパツチの下の複数の区域の亀裂形成またはそのパツチで覆われた区域の複数の亀裂の伝搬を検出するための複数対のひずみセンサを含むべくなされても良い。加えて、複数のパツチ−センサ構体が構造部材の表面上の複数の領域に分布されかつ次いでプロセツサへの入力用の単一の光フアイバ伝送線へ多重送信されても良い。多重送信パツチ−センサ構体は各センサへのアクセスリード線の数を減少する利点を提供する。極端な温度条件はその強度特性が温度により材質的に変化する高い応力を受ける構造部材中で亀裂を発生または伝搬させるかも知れない。パツチ−センサ構体１００はかかる特性を示す部材中の極端な温度での亀裂形成および伝搬を予測するために温度センサ１９０を含むように変更され得る。第６図に示されるように、温度センサ１９０はパツチ上にひずみセンサ１０５および１０７を一体にするのに使用される方法と同一の方法においてパツチ上に一体にされても良い。作動において、センサ１９０は構造部材の表面の温度に比例する信号を供給する。この温度信号は、センサ１０５および１０７により取られたひずみ測定から引き出される現存する応力条件に鑑みて見られるとき、亀裂が極端な温度条件の結果としてパツチで覆われた区域に発生または伝搬し易いかどうかを予測するのに使用され得る。所望ならば、センサ１９０はひずみセンサ１０５および１０７を接続する伝送線上に多重送信されることも可能である。本発明の他の好適な実施例において、パツチ−センサ構体１００は外部のフアルビ−ペロツト干渉計（ＥＦＰＩ）を使用する修理用パツチを包含する。ブラツグ反射ひずみセンサと同様に、ＥＦＰＩセンサはひずみ変化を検出するためにセンサ感度を増加しかつしたがつて構造部材中の亀裂形成および伝搬の検出において、抵抗箔ひずみゲージのごとき、伝統的なひずみセンサを凌ぐことができる。そして、他の実施例によるように、ＥＦＰＩセンサは監視されるべき部材の表面に直接取着されるかまたは修理用パツチと一体に形成されることも可能である。ＥＦＰＩセンサ、またはブラツグ反射ひずみセンサを使用するパツチ−センサ構体は、少なくとも１つの他の利点−非局部的な亀裂形成および伝搬の検出を提供する。ＥＦＰＩセンサを使用するパツチ−センサ構体は亀裂伝搬を検出するために亀裂端の近くに置かれる必要はない。むしろ、ＥＦＰＩセンサはそれが亀裂から離れた区域に置かれるとしても信頼し得る亀裂伝搬検出を達成するために十分な感度で構造部材中のひずみ力の再分布を検出することができる。第７図および第８図はさらにこの点を示す。第７図はアルミニウム構造部材４０５中の孔４１５の１側に取り付けられた３．１ｍｍゲージ長さを有するＥＦＰＩセンサ４００を示す。その伝搬が監視される筈である非局部的亀裂４１０は孔の他側に置かれる。パツチはこの図においては省略される。第８図は部材４０５が増加された周期的な負荷を受けるときＥＦＰＩセンサにより経験されるひずみのプロツトを示すグラフである。周期的な負荷によつてアルミニウム部材に加えられる応力は亀裂４１０をセンサ４００から離れる方向に伝搬させる。そのグラフにプロツトされた曲線は、ひずみが部材中で増加するとき、亀裂伝搬が、該亀裂伝搬が最初に目視で観察され得る点を、２９，０００サイクル前に良好にＥＦＰＩセンサにより検出可能となることを示している。そして、非常に顕著に、亀裂伝搬検出が亀裂がＥＦＰＩセンサを通っていつたん伝搬することなく達成される。本発明の他の変更および変化は前記開示および教示から当該技術に熟練した者には明らかである。したがつて、本発明の幾つかの実施例のみがここではとくに記載されたけれども、多数の変更が本発明の精神および範囲から逸脱することなくそれになされ得ることは明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１．構造部材中の亀裂の形成または伝搬を阻止しかつ検出するための構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置において、該装置が、構造部材の表面上の負荷の１部分を支持するために前記構造部材の表面に固定されかつそれによりパツチの下に横たわる前記構造部材の表面上のパツチで覆われた区域の応力レベルを減少すべくなされたパツチ；および前記パツチで覆われた区域内の疲労感知領域のひずみ領域を感知するために前記パツチと一体に形成され、前記疲労感知領域のひずみ領域の変化を示す信号を供給するひずみ感知手段からなることを特徴とする構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。２．さらに、パツチで覆われた区域内の前記疲労感知区域の外に横たわる区域のひずみ領域を示す外部ひずみ領域信号を供給するために前記パツチと一体に形成される温度補償ひずみ感知手段からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。３．さらに、前記疲労感知領域の応力分布を示す第１ひずみ信号を供給するために前記ひずみ感知手段からの信号を処理するための第１処理手段；前記ひずみ感知手段から前記処理手段へひずみ信号を伝送するための第１伝送手段；前記パツチで覆われた区域内の前記疲労感知区域の外に横たわる前記区域の温度誘導応力を示す第２ひずみ信号を供給するために外部ひずみ領域信号を処理するための第２処理手段；前記温度補償ひずみ感知手段から前記第２処理手段へ信号を伝送するための第２伝送手段；および疲労感知領域における亀裂の形成または伝搬によつて発生される前記領域のひずみ領域への寄与を示す温度独立ひずみ信号を得るために前記第１および前記第２ひずみ信号を比較するための比較手段からなることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。４．前記第１および前記第２処理手段が単一プロセツサであることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。５．さらに極端な温度条件から結果として生じる前記疲労感知区域の考え得る亀裂の形成または伝搬を予測するために前記パツチで覆われた区域の前記構造要素の温度に比例する信号を供給するために前記パツチと一体に形成される極端な温度感知手段からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。６．前記構造部材が金属、木材、プラスチツク、コンクリートまたは複合構造材料からなる材料のグループから構成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。７．前記ひずみ感知手段および前記温度補償ひずみ感知手段がワイヤ箔ひずみ感知装置、半導体ひずみ感知装置、または光フアイバひずみ感知装置からなるひずみ感知装置のグループの１つから構成されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。８．前記ひずみ感知手段および前記温度補償ひずみ感知手段がブラツグ反射ひずみセンサであることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。９．前記ひずみ感知手段が外部のフアルビ−ペロツト干渉計センサでありそして前記疲労感知領域が亀裂が生じたまたは生じると思われる区域から離れた位置であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１０．前記ひずみ感知手段が外部のフアルビ−ペロツト干渉計センサでありそして前記疲労感知領域が亀裂が生じたまたは生じると思われる区域から離れた位置であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１１．前記ひずみ感知手段がブラツグ反射ひずみセンサでありそして前記疲労感知領域が亀裂が生じたまたは生じると思われる区域から離れた位置であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１２．構造部材中の亀裂の形成または伝搬を阻止しかつ検出するための構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置において、該装置が、構造部材の表面に固定されべくなされたパツチ；前記パツチで覆われた区域内の疲労感知領域のひずみ領域を感知するために前記パツチと一体に形成され、前記疲労感知領域のひずみ領域の変化を示す信号を供給するひずみ感知手段；およびパツチで覆われた区域内の前記疲労感知区域の外に横たわる区域のひずみ領域を示す外部ひずみ領域信号を供給するために前記パツチと一体に形成される温度補償ひずみ感知手段からなることを特徴とする構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１３．さらに、前記疲労感知領域の応力分布を示す第１ひずみ信号を供給するために前記ひずみ感知手段からの信号を処理するための第１処理手段；前記ひずみ感知手段から前記処理手段へひずみ信号を伝送するための第１伝送手段；前記パツチで覆われた区域内の前記疲労感知区域の外に横たわる前記区域の温度誘導応力を示す第２ひずみ信号を供給するために外部ひずみ領域信号を処理するための第２処理手段；前記温度補償ひずみ感知手段から前記第２処理手段へ信号を伝送するための第２伝送手段；および疲労感知領域における亀裂の形成または伝搬によつて発生される前記領域のひずみ領域への寄与を示す温度独立ひずみ信号を得るために前記第１および前記第２ひずみ信号を比較するための比較手段からなることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１４．前記第１および前記第２処理手段が単一プロセツサであることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１５．さらに極端な温度条件から結果として生じる前記疲労感知区域の考え得る亀裂の形成または伝搬を予測するために前記パツチで覆われた区域の前記構造要素の温度に比例する信号を供給するために前記パツチと一体に形成される極端な温度感知手段からなることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１６．前記構造部材が金属、木材、プラスチツク、コンクリートまたは複合構造材料からなる材料のグループから構成されることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１７．前記ひずみ感知手段が外部のフアルビ−ペロツト干渉計センサでありそして前記疲労感知領域が亀裂が生じたまたは生じると思われる区域から離れた位置であることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１８．前記ひずみ感知手段および前記温度補償ひずみ感知手段がワイヤ箔ひずみ感知装置、半導体ひずみ感知装置、または光フアイバひずみ感知装置からなるひずみ感知装置のグループの１つから構成されることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。１９．前記ひずみ感知手段および前記温度補償ひずみ感知手段がブラツグ反射ひずみセンサであることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。２０．前記温度補償ひずみ感知手段が外部のフアルビ−ペロツト干渉計センサであることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬阻止および検出装置。２１．構造部材中の亀裂の形成または伝搬を検出するための構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法において、修理用パツチを構造部材の表面に固定して前記修理用パツチが前記表面上の区域を覆い、前記パツチが亀裂の少なくとも１部分を収容しかつ前記表面上の負荷の１部分を支持することにより前記区域の応力のレベルを減少するように作動し；前記区域のひずみ領域の変化を感知しかつそれから前記パツチで覆われた区域の応力分布を示す第１ひずみ信号を引き出す工程からなることを特徴とする構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法。２２．さらに、前記パツチで覆われた領域において前記部材の温度を感知しかつそれに比例する信号を供給し；そして前記パツチで覆われた区域の亀裂の温度誘導の形成または伝搬を予測するために前記温度信号を処理する工程からなることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法。２３．構造部材中の亀裂の形成または伝搬を検出するための構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法において、修理用パツチを構造部材の表面に固定して前記修理用パツチが亀裂の少なくとも１部分を収容する前記表面上の区域を覆い；そして前記区域のひずみ領域の変化を感知しかつそれから前記パツチで覆われた区域の応力分布を示す第１ひずみ信号を引出し；亀裂により占有される区域の外部に横たわるパツチの下の区域においてひずみ領域を感知しかつそれから前記亀裂により占有される区域の外に横たわる前記パツチで覆われた区域内の区域の温度誘導応力を示す第２ひずみ信号を引出し；そして前記パツチで覆われた区域内の亀裂の形成または伝搬から結果として生じる前記第１ひずみ信号の量を決定するために前記第１および前記第２ひずみ信号を比較する工程からなることを特徴とする構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法。２４．さらに、前記パツチで覆われた領域の前記部材の温度を感知しかつそれに比例する信号を供給し；そして、前記パツチで覆われた区域の温度誘導の亀裂の形成または伝搬を予測するために前記温度信号を処理する工程からなることを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の構造部材中の亀裂形成または伝搬検出方法。