Wybrane zagadnienia wytrzymałości zmęczeniowej konstrukcji lotniczych Daniel Dębski, Marek Dębski

Spis treści książki

Przedmowa................................................................................................. 11
Rozdział 1. Wstęp................................................................................. 16
Literatura............................................................................. 56
Rozdział 2. Metoda oceny trwałości zmęczeniowej struktury nośnej
samolotu – badania i analizy zmęczeniowe samolotu
PZL I-22 IRYDA................................................................... 59
2.1. Obliczenia i badania wytrzymałości statycznej płatowca...... 59
2.2. Charakterystyki zmęczeniowe............................................. 60
2.3. Widmo obciążeń .................................................................. 66
2.3.1. Dane z literatury i innych źródeł........................................... 68
2.3.2. Dane statystyczne z eksploatacji i cząstkowe pomiary
obciążeń samolotów SB Lim-2............................................. 83
2.3.3. Przewidywane widmo obciążeń........................................... 86
Literatura ............................................................................. 88
2.4. Wstępna obliczeniowa analiza trwałości zmęczeniowej
wybranych fragmentów i rejonów struktury nośnej samolotu
– analiza doboru maksymalnych naprężeń dopuszczalnych
w kesonie skrzydła ............................................................... 89
Literatura ............................................................................. 110
2.5. Analiza i wybór fragmentów struktury nośnej do badań
zmęczeniowych.................................................................... 112
2.6. Opracowanie widm obciążeń wybranych fragmentów
struktury nośnej samolotu..................................................... 115
2.7. Badania zmęczeniowe wybranych fragmentów
struktury nośnej samolotu..................................................... 117
2.7.1. Badania zmęczeniowe małych i dużych fragmentów
połączeń pokryć dolnych skrzydła....................................... 117
2.7.2. Badania zmęczeniowe skrzydła samolotu ........................... 126
2.7.3. Badania zmęczeniowe przednich kadłubowych węzłów
mocowania skrzydła ............................................................ 136

2.7.4. Badania zmęczeniowe tylnych okuć kadłubowych
mocowania skrzydła ........................................................... 142
2.7.5. Badania zmęczeniowe układów sterowania: sterem
wysokości, sterem kierunku i lotkami ................................... 143
2.7.6. Badania zmęczeniowe sterów wysokości ............................ 144
2.7.7. Badania zmęczeniowe ogonowej części kadłuba
z rejonem mocowania statecznika poziomego .................... 145
2.7.8. Badania zmęczeniowe ramy (wideł) zawieszenia silnika ...... 153
2.7.9. Badania zmęczeniowe kadłuba samolotu ............................ 161
2.7.10 Badania zmęczeniowe kadłubowych węzłów
mocowania podwozi ........................................................... 161
2.8. Zmiany konstrukcyjne ......................................................... 162
2.9. Pomiary obciążeń eksploatacyjnych.................................... 162
2.10 Ocena potencjalnego okresu użytkowania samolotu .......... 163
2.11. Opracowanie zasad i metod prowadzenia eksploatacji
nadzorowanej samolotu ..................................................... 166
2.12. Eksploatacja nadzorowana samolotów seryjnych
u użytkownika ..................................................................... 167
2.13. Zestawienie badań zmęczeniowych wybranych fragmentów
struktury nośnej samolotu PZL I-22 IRYDA.......................... 169
Literatura ............................................................................. 172
Rozdział 3. Koncepcja ciągłej oceny stopnia zużycia zmęczeniowego
i intensywności eksploatacji struktur nośnych
samolotów.......................................................................... 177
3.1. Ciągła ocena intensywności eksploatacji samolotu .............. 184
3.2. Uzasadnienie koncepcji ..................................................... 187
3.3. Realizacja koncepcji ........................................................... 194
Literatura ............................................................................. 204
Rozdział 4. Autonomiczne rejestratory obciążeń i zmęczenia
struktur nośnych konstrukcji ............................................ 205
4.1. Autonomiczny rejestrator zużyć zmęczeniowych
struktur nośnych – AFR AROS ............................................. 206
4.1.1. Budowa rejestratora............................................................. 208
4.1.2. Zasady pracy rejestratora ..................................................... 210
4.1.3 Opis aplikacji ..................................................................... 213
4.1.4. Badania rejestratora ............................................................. 217
4.1.4.1.Badania na elemencie konstrukcyjnym poddanym
obciążeniom zmęczeniowym na maszynie
wytrzymałościowej ............................................................. 217
4.1.4.2.Badania na modelu akrobacyjnym sterowanym
radiem Feniks RC................................................................. 217
4.1.4.3.Badania w locie na samolocie I-23 Manager ........................ 223

4.1.5. Aplikacje............................................................................. 230
Literatura ............................................................................. 234
4.2. Autonomous Loads and Fatigue Recorder – ALFR................. 237
4.2.1. Podstawowe dane................................................................ 238
4.2.2. Analiza sygnału metodą zliczania cykl po cyklu ................. 239
4.2.3. Oprogramowanie do analizy, opracowania i prezentacji
danych z rejestratora ............................................................ 244
4.2.4. Wybrane okna operacyjne oprogramowania do analizy,
opracowania i prezentacji danych z rejestratora.................. 246
4.2.5. Badania w locie rejestratora na modelu akrobacyjnym
RC Jak-54 ............................................................................. 249
4.2.6. Badania w locie rejestratora na samolocie
PZL M-26 Iskierka ................................................................ 250
Literatura.............................................................................. 254
4.3. System Monitorowania Obciążeń Konstrukcji – SMOK ....... 255
4.3.1. Badania wstępne ................................................................ 255
4.3.2. System monitorowania SMOK............................................. 258
4.3.2.1.Przykładowe okna aplikacji do analizy i prezentacji
danych................................................................................ 262
4.3.2.1.1. Monitorowanie montażu konstrukcji............................... 263
4.3.2.1.2. Eksploatacja konstrukcji .................................................. 265
4.3.2.2.Pierwsze aplikacje .............................................................. 268
Literatura ............................................................................ 274
Rozdział 5. Hipotezy.............................................................................. 275
5.1. Hipoteza wytężenia materiału do obliczeń wytrzymałości
zmęczeniowej nitowanych konstrukcji lotniczych............... 275
Literatura ............................................................................ 280
5.2. Krzywe graniczne wytrzymałości zmęczeniowej
złożonego stanu naprężenia................................................. 281
Literatura ............................................................................ 285
5.3. Redukcja cyklu obciążenia do cyklu
zmęczeniowo-równoważnego – hipoteza DGD.................. 286
Literatura ............................................................................ 290
5.4. Hipoteza redukcji cyklu obciążenia do cyklu
zmęczeniowo równoważnego ............................................ 291
Literatura ............................................................................ 298
Rozdział 6. Kryterium wytężenia materiału i konstrukcji ..................... 299
6.1. Wprowadzenie.................................................................... 299
6.1.1. Wytężenie............................................................................ 299
6.1.2 Niejednorodność strukturalna materiału ............................... 302
6.1.3. Niejednorodność konstrukcyjna – karby konstrukcyjne ....... 308
6.1.4. Obciążenia zmienne ............................................................ 317

6.1.5. Zmęczenie.......................................................................... 318
6.2. Podstawowe hipotezy i kryteria wytrzymałościowe ............. 319
Literatura ............................................................................ 330
6.3. Metoda OHM oceny wytężenia materiału w elementach
konstrukcyjnych z karbami poddanych działaniu
złożonych i cyklicznie zmiennych stanów obciążeń ............ 334
6.3.1. Hipoteza w postaci ogólnej zakładająca istnienie karbu
o dowolnym nieregularnym kształcie w płaskim
stanie naprężeń (HGF) ......................................................... 335
6.3.2. Doświadczalne kryterium oceny hipotez wytężenia
materiałów i konstrukcji z punktu widzenia
wytrzymałości zmęczeniowej (CEH).................................... 337
Literatura ............................................................................. 340
6.4. Badania............................................................................... 341
6.4.1. Próbki badawcze................................................................. 341
6.4.2. Stanowisko badawcze ......................................................... 343
6.4.3. Dobór obciążeń..................................................................... 344
6.4.4. Wyniki badań zmęczeniowych próbek................................ 347
6.4.5. Przebiegi pęknięć elementów konstrukcyjnych
z karbami w postaci otworów kołowych w zależności
od wartości stosunku naprężeń /red .................................. 353
6.4.6. Ocena wytężenia materiału w wybranych elementach
konstrukcyjnych z karbami w postaci otworów kołowych
w świetle przyjętego kryterium i wyników badań ................ 356
Literatura ............................................................................. 360
Rozdział 7. Węzły kompozytowe ustrojów nośnych ............................ 361
7.1. Wprowadzenie................................................................... 361
7.2. Koncepcja........................................................................... 362
7.3. Eksperymentalna weryfikacja połączeń według
zaproponowanej koncepcji ................................................. 366
7.4. Zaprojektowanie oraz wykonanie według proponowanej
koncepcji ustroju kratownicy ............................................... 378
7.5. Badania zmęczeniowe ustroju kratownicy............................ 382
7.6. Zastosowania....................................................................... 399
7.7. Wnioski................................................................................. 409
Literatura ............................................................................. 412
Rozdział 8. Patenty ................................................................................ 414
8.1. Patent nr 173 997 na wynalazek pt. Połączenia
konstrukcyjne....................................................................... 414
8.2. Patent Tymczasowy nr 146 033 na wynalazek
pt. Wózek spadochronu........................................................ 417

8.3. Patent Tymczasowy nr 160 203 na wynalazek
pt. Żagiel wielokomorowy .................................................. 419
8.4. Wniosek patentowy nr 333 485 na wynalazek
pt. Silnik zespolony ................................................................ 421
8.5. Patent nr 202 385 na wynalazek pt. Urządzenie
do zwiększania siły nośnej skrzydła..................................... 423
Rozdział 9. Suplementy......................................................................... 425
9.1. Suplement nr 1...................................................................... 425
9.2. Suplement nr 2 do rozdziałów 1 i 2....................................... 435

pokaż cały spis treści

ukryj recenzje