Evaluation of the compliance of aircraft wing flap with use of the fracture mechanics

• Autorzy: Kłysz S. , Baran M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.8004

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Research in the field of fracture mechanics and determination of material characteristics are used for practical purposes, such as the assessment of static and dynamic strength of structural components, analysis of their fatigue life or extending the life span of their operation. A structural component, considered to be safe from fatigue cracking point of view, was investigated and results were presented in this article. In particular, an analysis was made to determine the stress intensity factor for the cracked wing flap construction, based on static and fatigue tests, using the Irwin-Kies theory. The flap with a service crack was subjected to fatigue tests with a load similar to the one registered during flight measurements. The flap without a service crack was subjected to static tests, after cutting the cracks of specified lengths and shapes (similar to the service crack) in the skin of the flap. The article presents changing the length of the flap crack in subsequent load cycles, change in the maximum values of force and the crack opening displacement in subsequent load cycles, dependence of P-COD in the first and second stage of fatigue testing of the wing flap, dependence of the wing flap compliance on the length of the crack and experimentally determined dependence for wing flap. The occurrence of a flap crack up to approximately 230 mm does not cause a significant growth of the stress intensity factor.

Słowa kluczowe

EN

airplane wing flap; crack growth; stress intensity factor; Irwin-Kies theory

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 25, No. 4
• Strony: 547--554
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kłysz S.

• Air Force Institute of Technology Ks. Boleslawa Street 6, 01-494 Warsaw, Poland tel.:[phone], fax: [phone]
• Uniwersity of Warmia and Mazury, Faculty of Technical Sciences Michała Oczapowskiego Street11, 10-719 Olsztyn, Poland tel./fax: [phone]

autor

Baran M.

• Air Force Institute of Technology Ks. Boleslawa Street 6, 01-494 Warsaw, Poland tel.: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bukowski, L., Kłysz, S., Compliance curve for single-edge notch specimen. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, Zeszyt 2 (134), pp. 95-104, 2003.
• [2] Bukowski, L., Kłysz, S., Some problems of combat aircraft case investigation. Physico-chemical Mechanics of Materials, Lvov, Vol. 31, No. 1, pp. 59-62, 1995.
• [3] Bukowski, L., Kłysz, S., Zmęczenie konstrukcji lotniczych. Problemy badań i eksploatacji techniki lotniczej. Praca zbiorowa pod red. J. Lewitowicza, J. Borgonia, W. Ząbkowicza, Vol. 2, Wyd. ITWL, pp. 409-450, 1993.
• [4] Bukowski, L., Kłysz, S., Analiza rozwoju pęknięć zmęczeniowych w klapach zaskrzydłowych samolotu Mig-21. Informator ITWL, Nr 70, pp.147-160, 1989.
• [5] Bukowski, L., Kłysz, S., Badanie współczynnika intensywności naprężeń dla klapy zaskrzydłowej samolotu Mig-21. Informator ITWL, Nr 70, pp. 135-146, 1989.
• [6] Cartwright, D. J., Rook, D. F., Evaluation of stress intensity factor. J. of Strain Analysis, Vol.10, No 4, 1975.
• [7] Goss, Cz., Leśniewski, J., Kłysz, S., The propagating fatigue crack length estimation based on the crack opening at the specimen edge measurement results. 8 Int. Conf. of Fract., Ki-ev, pp. 60-65, 1993. J. of Theor. and Appl. Mechanics, No. 4, Vol. 30, pp. 833-842, 1992.
• [8] Kłysz, S., Badania propagacji pęknięć zmęczeniowych na przykładzie stopu Al 2024. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, ISBN 978-83-7789-462-0, p.212, 2017.
• [9] Kłysz, S., Szacowanie trwałości wybranych materiałów i elementów konstrukcji lotniczych w zakresie rozwoju pęknięć zmęczeniowych. Prace Naukowe ITWL, Nr 5, pp. 183, 1999, ISSN 1234-3544.
• [10] Kłysz, S., Rozwój pęknięć zmęczeniowych w materiałach lotniczych i stali konstrukcyjnej z uwzględnieniem przeciążeń. Prace Naukowe ITWL, Nr 12, pp. 151, 2001, ISSN 1234-3544.
• [11] Lipiński T., Szabracki P., Mechanical Properties of AlSi9Mg Alloy with a Sodium Modifi-er. Solid State Phenomena, Vol. 223, pp. 78-86, 2015.
• [12] Sprawozdanie ITWL „Badania wytrzymałościowe klap samolotu Mig 21”, Nr BT 8311/I, Warszawa, 1989.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).