Modelowanie wytrzymałościowe i analiza masowo-materiałowa dźwigara skrzydła samolotu rolniczego

• Autorzy: Jachimowicz J. , Szymczyk E. , Łukasiński Ł. , Puchała K.

Warianty tytułu

EN

Strength modelling and mass-material analysis of wing spar of agriculture aircraft

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodologię obliczeń wytrzymałościowych mającej na celu zamianę dźwigara metalowego na kompozytowy na przykładzie rolniczego samolotu PZL-106 Kruk. Zilustrowano przypadki obciążeniowe oraz wskazano przypadek wymiarujący z odpowiednim rozkładem obciążeń. Pokazano modele wytrzymałościowe segmentu dźwigara. Wykonano obliczenia analityczne oraz analizy numeryczne. Przedstawiono analizę sztywnościowo-masową przykładowych rozwiązań , z analizy których wynika m.in. , że stosując kompozyt węglowy jako materiał dźwigara można zmniejszyć masę o około 69%.

EN

The paper presents a strength analysis methodology intended for replacing the metallic wing spar with a composite one on the example of PZL-106 Kruk agriculture aircraft. Loading cases are presented and dimensioning case with appropriate load distribution is selected. Static strength models of wing spar are studied. Analytical and numerical calculations are performed. The strength-mass analysis for exemplary configurations is presented. This analysis shows that mass of the spar can be reduced by 69% if the D16TN aluminum alloy is replaced with CFRP composite of appropriate configuration.

Słowa kluczowe

PL

samoloty; kompozyty; analiza wytrzymałościowo-masowa

EN

aircrafts; composites; strength-mass analysis

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 3726--3733, CD 2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jachimowicz J.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, tel.: [phone], fax: [phone]

autor

Szymczyk E.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, tel.: [phone], fax: [phone]

autor

Łukasiński Ł.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, tel.: [phone], fax: [phone]

autor

Puchała K.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, tel.: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• 1. Brzoska Z. : Statyka i stateczność konstrukcji prętowych i cienkościennych. PWN, 1965,Warszawa
• 2. CS 23 (Certification Specifications), European Aviation Standards Agency, Brussels.
• 3. FAR Federal Aviation Regulations, FAA, Washington.
• 4. Handbook, vol. 1 Compposites, ASM International, Materials Park, OH, 1987.
• 5. O’Higgins R.M., McCarthy M.A., McCarthy C.T.: Comparison of open hole tension characteristics of high strength glass and carbon fibre-reinforced composite materials, Composites Science and Technology 68, 2008, s. 2770–2778.
• 6. Hashin Z.: Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites. Journal of Applied Mechanics, 47, 1980; s. 329-334.
• 7. MSC.Marc, Theory and User Information, Santa Ana: MSC Corp., 2010.
• 8. Hertel H., Leichtbar, Flugzeuge und andere Leichtbauwerke, Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg, 1960.
• 9. Puchała K., Szymczyk E., Jachimowicz J.: About mechanical joints design in metal-composite structure, Journal of KONES, 19, 3, 2012, s. 381-390.
• 10. Puchała K., Szymczyk E., Jachimowicz J.: FEM design of composite – metal joint for bearing failure analysis, Przegląd Mechaniczny, 2, 2015,

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę