Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Influence of Geometrical Parameters in Socket - Pin Connections on the Value of Opening Force

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2743--2750

EN

The paper presents an analysis of the influence of a number of technological aspects of both the socket and the pin on the value of the force required for joint disconnection. A number of numerical simulations were made in Abaqus program to examine effects of such parameters as: presence of an interference fit, use of spherical latches, application of different rigidity of the pin by making cuts with variable width and length, use of different angles of inclination of the working part of the connection. Models of different simple joints presented in this work, can also operate in large structures forming panels of aircraft structures. For this purpose one of the analyzed geometry of the connection was applied to create a 3-D panel model of the structural element in CAD - SolidWorks program. All analysed models with different geometries were subjected to simulation of opening process. The corresponding critical forces were estimated for the beginning of the failure process. The detailed discussion of all model parameters was included to specify their influence on the whole disconnection of joints. It should be noted that aerospace structures work under complex loading states and further numerical studies are required to extend the presented results.

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu kilku zagadnień technologii wykonania zarówno gniazda jak i trzpienia na wartość siły potrzebnej do rozłączenia połączenia. Przeprowadzono szereg symulacji numerycznych w programie Abaqus, badając wpływ takich parametrów jak: występowanie wcisku, użycie sferycznych zatrzasków, zastosowanie różnych sztywności w trzpieniu poprzez wykonanie rozcięć o zmiennej szerokości i długości, zastosowanie różnych kątów pochylenia części roboczej gniazda. Prezentowane w pracy modele pojedynczych połączeń mogą także funkcjonować w większych strukturach tworzących panele konstrukcji lotniczych. W tym celu, dla jednego z analizowanych rozwiązań geometrii wykonano model CAD panelu w programie SolidWorks, który następnie poddano symulacji otwierania. Należy jednak zwrócić uwagę, że konstrukcje lotnicze pracują w złożonych stanach naprężeń i tym samym konieczne są dalsze badania numeryczne prezentowanych rozwiązań.

2

Skew Bending of Aircraft Fuselage Panels with “L” and “C” Stringers Mounted by Hybrid Joint

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2813--2820

EN

A section of fuselage skin with dimension 30 x 200 mm was subjected to numerical study and loaded by skew bending (Fig. 3). The thickness of the skin was 0,6 mm, the length of a leg of an angle “L” profile stringer was 12 mm with 1mm thickness. The angle of inclination α of the load plane to the skin plane varies in the range from 10° to 90° with 10° increment. The elastic - plastic material model of D16T aluminum alloy was used in simulations of the fuselage skin as well as for “L” and “C” profile stringers. In the material model description damage of aluminum alloy was taken into account. An adhesive layer with thickness of 0,1mm was modeled using cohesive elements with the failure mode depending on the shear strength and the tensile strength. The paper presents a comparative analysis of the considered structural elements with application of the unsymmetrical “L” profile or the symmetrical “C” profile with the same cross section area. All numerical studies were performed in Abaqus program. Finally, one can conclude that the stiffness of the structural element with application of the symmetrical “C” profile stringer is stronger, whereas the mechanical response of both versions of the hybrid joint significantly depends on the angle of load inclination α.

PL

Badaniom numerycznym poddano wycinek poszycia o wymiarach 30x200mm, który następnie poddano obciążeniu poprzez ukośne zginanie, Rys. 3. Grubość blachy poszycia wynosiła 0,6 mm, długość ramienia kątownika równoramiennego 12 mm i grubość ramienia 1mm. Kąt nachylenia α płaszczyzny obciążenia w stosunku do płaszczyzny poszycia zmieniał się w granicach od 10° do 90° z przyrostem co 10°. W symulacjach zastosowano model sprężysto – plastyczny materiału dla poszycia i kształtownika jakim był stop aluminium D16T. W opisie modelu materiału uwzględniono także uszkodzenie stopu aluminium. Warstewka kleju o grubości 0,1 mm była modelowana z wykorzystaniem elementów kohezyjnych, dla których także uwzględniono uszkodzenie przyjmując dane producenta, takiej jak wytrzymałość na ścinanie oraz na rozciąganie. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany obecnie stosowanego niesymetrycznego kształtownika (kątownik), kształtownikiem symetrycznym (ceownik) o takim samym polu przekroju poprzecznego. Wszystkie badania numeryczne przeprowadzono w programie Abaqus.

3

Modern hybrid joints in arospace: modelling and testing

Sadowski T., Balawender T., Śliwa R., Golewski P., Kneć M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

163-169

EN

The aim of the paper is to review different types of modern hybrid joints applied in aerospace. We focused on three particular cases: 1) spot welding - adhesive, 2) rivet-bonded and 3) clinch-bonded joints. The numerical models presented in the paper for these joints describe their complex behaviour under mechanical loading. The numerical calculations performed using ABAQUS code were compared to experimental results obtained by application of the Digital Image Correlation system (DIC) ARAMIS. The results investigated within the paper lead to the following major conclusions: - the strengthening of joints by application of adhesive significantly improve static strength, - the final failure of the joined structural system significantly depends on the surface adhesive area, - the stiffening effects of the hybrid joint lead to higher reliability and durability of the structural joints.

PL

W pracy dokonano przeglądu różnych typów połączeń hybrydowych stosowanych w lotnictwie. Szczególną uwagę zwrócono na trzy typy połączeń: 1) zgrzewanie punktowe - klejenie, 2) nitowanie - klejenie, 3) klinczowanie - klejenie. Modele numeryczne złączy zawarte w pracy, ujawniają złożoną i trudną do przewidzenia reakcję tych złączy na obciążenia mechaniczne. Obliczenia numeryczne porównano z wynikami eksperymentalnymi otrzymanymi za pomocą bezdotykowego systemu pomiaru odkształcen i naprężeń (DIC) ARAMIS. Główne wnioski z prezentowanych badań: - zastosowanie kleju powoduje istotne zwiększenie wytrzymałości statycznej testowanych połączeń, - na końcowy efekt zniszczenia złącza hybrydowego znaczący wpływ ma powierzchnia złącza klejowego, - zwiększona sztywność złączy hybrydowych powoduje, że mają one większą niezawodność i trwałość jako połączenia konstrukcyjne.