Reliability at the checkpoints of an aircraft supporting structure

• Autorzy: Woch M. , Kurdelski M. , Matyjewski M.

Warianty tytułu

PL

Niezawodność w punktach struktury nośnej statków powietrznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

For complex systems, such as the structure of an aircraft, the implementation of prognostic and health management techniques can effectively improve system performance. This paper presents some recent results of research on risk assessment for aircraft structures and intends to show the procedures of reliability calculation for a point of aircraft structure as an object under investigation. In this paper, the ways to determine failure rate and failure probability at the location of interest have been presented based on the example of the PZL-130 TC II ORLIK aircraft structure. The results can be applied to optimize the process of aircraft flight authorization, while ensuring safety during operations.

PL

W przypadku złożonych systemów, jakim jest struktura samolotu wdrożenie technik prognostycznych oraz zarządzania czasem zdatności do eksploatacji może skutecznie poprawić wydajność systemu. Celem publikacji jest przedstawienie metody oceny niezawodności konstrukcji lotniczych oraz odpowiedniej procedury obliczeń wraz z ostatnimi wynikami badań. W niniejszej pracy określono chwilową intensywność uszkodzeń oraz prawdopodobieństwo awarii w wybranych miejscach struktury samolotu PZL130 TC II ORLIK. Uzyskane wyniki mogą być zastosowane do optymalizacji procesu dopuszczenia statków powietrznych do lotów, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa ich eksploatacji.

Słowa kluczowe

EN

aircraft structure; reliability testing; crack propagation

PL

struktura nośna samolotu; badania niezawodnościowe; propagacja pęknięć

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 17, no. 3
• Strony: 457--462
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Woch M.

• Airworthiness Division Air Force Institute of Technology ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warsaw, Poland

autor

Kurdelski M.

• Airworthiness Division Air Force Institute of Technology ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warsaw, Poland

autor

Matyjewski M.

• Division of Fundamentals of Machine Design Warsaw University of Technology ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Babiarz B. An introduction to the assessment of reliability of the heat supply systems. International Journal of Pressure Vessels and Piping 2006; 4(83): 230-235, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpvp.2006.02.002.
• 2. Babiarz B. Chudy-Laskowska K. Forecasting of failures in district heating systems. Engineering Failure Analysis 2015; In Press, Corrected Proof, http://dx.doi.org/10.1016/j.engfailanal.2014.12.017.
• 3. Babiarz B. Risk assessment in heat supply system. Safety and reliability: Methodology and Applications 2014; 513-520.
• 4. Babish C. Application of risk & reliability analysis for fatigue cracking in F-16 aircraft structure. Technical report, 2010 F-16 ASIP.
• 5. Bedford T. Cooke R. Probabilistic Risk Analysis Foundations and Methods. Cambridge: Cambridge University Pressn, 2001, http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511813597.
• 6. Dixon B. Molent L. Ex-Service F/A-18 Centre Barrel Fatigue Flaw Identification Test Plan. Melbourne: DSTO Platforms Sciences Laboratory,2003.
• 7. Gallagher J. Babish C. Malas J. Damage Tolerant Risk Analysis Techniques for Evaluating the Structural Integrity of Aircraft Structures. 11th International Conference on Fracture 2005; 1: 71-76.
• 8. Jankowski K. Reymer P. Simulating crack propagation of the selected PZL-130 ORLIK TC-II aircraft structural component. Fatigue of Aircraft Structures 2015, In Press.
• 9. Koucky M. Valis D. Reliability of sequential systems with a restricted number of renewals. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences 2007; 1845-1849.
• 10. Leski A. An Algorithm of Selecting a Representative Load Sequence for a Trainer. 2nd International Conference on Engineering Optimization 2010; CD: 1-8.
• 11. Leski A. Reymer P. Kurdelski M. Development of Load Spectrum for Full Scale Fatigue Test of a Trainer Aircraft. ICAF 2011 Structural Integrity: Influence of Efficiency and Green Imperatives 2011: 573-584.
• 12. Liao M. Bombardier Y. Renaud G. Bellinger N. Cheung T. Development of advanced risk assessment methodologies for aircraft structures containing MSD/MED. ICAF 2009 Bridging the Gap between Theory and Operational Practice 2009: 811-837.
• 13. Miedlar P. Berens A. Hovey P. Boehnlein T. Loomis J. PRoF v3 PRobability Of Fracture Aging Aircraft Risk Analysis Update. Dayton: University of Dayton Research Institute, 2005.
• 14. MIL-STD-882E, Department of Defense, Standard Practice For System Safety 2012.
• 15. Podskarbi S. Leski A. Reymer P. Jankowski K. Kurdelski M. Stefaniuk M. Obliczenia stanu naprężenia oraz obliczenia szybkości wzrostu pęknięć dla CP z wykorzystaniem rzeczywistych widm obciążeń eksploatacyjnych. Sprawozdanie nr SP-58/31/2014. Warsaw: Air Force Institute of Technology, 2014.
• 16. Raport z badań nr 5/13. Raport z badania odporności materiału na pękanie. Warsaw: Air Force Institute of Technology, 2013.
• 17. Reymer P. Jankowski K. Kłysz S. Lisiecki J. Leski A. Crack propagation of the selected PZL-130 Orlik TC-II aircraft structural component based on laboratory test results. Proceedings of the Fourth Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures 2014, 181-184.
• 18. Reymer P. Leski A. Flight Loads Acquisition for PZL-130 ORLIK TCII Full Scale Fatigue Test. Fatigue of Aircraft Structures 2011; 3: 78-85, http://dx.doi.org/10.2478/v10164-010-0041-7.
• 19. Rudd J. Yang J. Manning S. Garver W. Durability Design Requirements and Analysis for Metallic Airframes. Design of Fatigue and Fracture Resistant Structures, ASTM STP 761, American Society for Testing and Materials l982; 133-151.
• 20. Tomaszek H. Jasztal M. Zieja M. A simplified method to assess fatigue life of selected structural components of an aircraft for a variable load spectrum. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2011; 4: 29-34.
• 21. Tomaszek H. Jasztal M. Zieja M. Application of the Paris formula with m=2 and the variable load spectrum to a simplified method for evaluation of reliability and fatigue life demonstrated by aircraft components. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2013; 4: 297-303.
• 22. Valis D. Koucky M. Zak L. On approaches for non-direct determination of system deterioration. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2012; 1: 33-41.
• 23. Valis D. Vintr Z. Dependability of mechatronics systems in military vehicle design. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences 2006; 1703-1707.
• 24. Valis D. Vintr Z. Koucky, M. Contribution to highly reliable items’ reliability assessment. Reliability, Risk and Safety: Theory and Applications 2010; 1-3: 1321-1326.
• 25. White P. Molent L. Barter S. Interpreting fatigue test results using a probabilistic fracture approach. International Journal of Fatigue 2005; 27: 752-767, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2005.01.006.
• 26. Zieja M. Wazny M. A model for service life control of selected device systems. Polish Maritime Research 2014; 2(21): 45-49.
• 27. Żurek J. Models of team actions within the national rescue system. Journal of Konbin 2011; 4(20): 185-200.