Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Automated fiber placement systems overview

Kozaczuk K.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 4 (245)

52--59

EN

This paper presents research results in the field of Automated Fiber Placement (AFP) systems dedicated for composite aerostructures manufacturing. The currently available AFP systems are reviewed with the aim to evaluate importance parameters of this technology. In the scope of this work automatic fiber placement method is presented. Systems with various architectures, from small till industrial application, are described and supported by examples of incorporating that method by aviation industry. Typical materials dedicated for AFP technology are presented. The advantages and limitations of various system configurations in terms of parts size, parts shape and composite materials are discussed. The economic aspect of this technology is also presented with comparison to traditional hand layup technology.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy w zakresie Zrobotyzowanych Systemów Układania Taśm Kompozytowych dedykowanych do produkcji kompozytowych struktur lotniczych. Zaprezentowano podstawy technologii układania taśm kompozytowych, przeanalizowano dostępne obecnie systemy w zakresie istotnych parametrów technologicznych. Przedstawiono architekturę współczesnych systemów układania taśm, rozpoczynając od niewielkich urządzeń przystosowanych do prac badawczo rozwojowych aż do dużych urządzeń przemysłowych. Opisano i poparto przykładami wprowadzenie tej metody do przemysłu lotniczego. Zaprezentowano typowe materiały przeznaczone dla technologii Zrobotyzowanego Układania Taśm Kompozytowych. Przedstawiono zalety i ograniczenia różnych konfiguracjach systemów pod względem wielkości wytwarzanych części, ich kształtu oraz używanych materiałów kompozytowych. Omówiono ekonomiczny aspekt użycia tej technologii w odniesieniu do tradycyjnej technologii ręcznego układania preimpregnatów kompozytowych.

2

Preliminary analysis of thermal response of dielectric and conducting composite structures durnig lightning strike

Katunin A., Krukiewicz K.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 1

8--14

EN

The phenomenon of a lightning strike occurring during aircraft operation may seriously affect the integrity of its components due to the electrically insulating properties of polymers and polymeric composites used for manufacturing the fuselage elements of an aircraft. Due to the very high magnitude of temperature fields appearing during lightning strikes, decomposition and vaporization of the matrix and reinforcement materials occur. This results in a pyrolysis reaction and leads to rapid degradation of polymeric composites. One of the ways to limit such degradation is to make the matrix electrically conducting. Such a material is currently being developed by the authors’ team. In order to perform preliminary evaluation of the ability of the new material to minimize temperature magnitude and degradation during a lightning strike, a comparative study with a carbon fiber-reinforced polymeric composite, typical for aircraft applications, was performed. The comparative analysis was performed based on the coupled thermal-electrical analytical model of the considered composites subjected to a lightning strike. The obtained results show that the developed material, due to its electrical conductivity, receives much less thermal energy during a lightning strike and thus, minimizes degradation processes.

PL

Zjawisko uderzenia pioruna występujące podczas eksploatacji statków powietrznych może istotnie wpływać na integralność ich elementów ze względu na właściwości elektrycznej izolacji polimerów i kompozytów polimerowych stosowanych przy wytwarzaniu elementów kadłubów samolotów. Ze względu na bardzo wysokie wartości pól temperatury powstających podczas uderzeń piorunów zachodzi dekompozycja i odparowywanie materiałów osnowy i wzmocnienia. Powoduje to reakcję pirolizy i prowadzi do szybkiej degradacji kompozytów polimerowych. Jednym ze sposobów ograniczenia takiej degradacji jest wykorzystanie osnowy polimerowej zdolnej do przewodzenia prądu. Taki materiał jest obecnie opracowywany przez zespół autorów. W celu dokonania wstępnej oceny zdolności nowego materiału do minimalizacji wartości temperatury i degradacji podczas uderzenia pioruna przeprowadzono badania porównawcze z kompozytem polimerowym umacnianym włóknem węglowym, typowym w zastosowaniach lotniczych. Analiza porównawcza została przeprowadzona w oparciu o sprzężony termoelektryczny model analityczny rozpatrywanych kompozytów poddanych uderzeniu pioruna. Uzyskane wyniki wskazują, że opracowywany materiał, ze względu na swoją przewodność elektryczną, otrzymuje znacznie mniej energii cieplnej podczas uderzenia pioruna, a tym samym minimalizuje procesy degradacji.

3

Zastosowanie technologii FSW w strukturach aluminiowych

Lacki P., Derlatka A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 3

205--218

PL

W pracy omówiono zastosowanie technologii zgrzewania tarciowego z mieszaniem do budowy aluminiowych struktur lotniczych. Przedstawiono sposób badania złączy FSW w celu określenia wytrzymałości na rozciąganie. Dokonano oceny mikrostruktury złącza. W celu określenia obciążeń działających na złącze FSW przeprowadzono obliczenia numeryczne. W pracy podano wyniki analizy numerycznej fragmentu struktury aluminiowej stosowanej w konstrukcjach lotniczych. Analizę numeryczną przeprowadzono dla dwóch kategorii struktur, różniących się geometrią. Pierwsza analizowana struktura zbudowana jest z arkusza blachy, ramek, podłużnic i podpórek. Druga analizowana struktura składa się z blachy, podłużnic i podpórek. W każdej kategorii analizowanych struktur rozważano model powierzchniowy i objętościowy. Oceniano przemieszczenia oraz naprężenia w warunkach obciążenia ciśnieniem działającym prostopadle do powierzchni blachy.

EN

The paper discusses the application of friction stir welding technology for the construction of aluminum aircraft structures. The method of testing FSW welds to determine their tensile strength is presented. An assessment of the weld microstructure was conducted. To determine the loads acting on the FSW weld, numerical calculations were carried out. This paper presents the results of numerical analysis of a part of the aluminum structure used in aircraft construction. Numerical analysis was carried out for two categories of structures with different geometry. The first analyzed structure is made of sheet metal, frames, stringers and supports. The second analyzed structure consists of sheet metal, stringers and supports. Within each of the analyzed structures, surface and volume models were considered. Displacement and stress were evaluated in conditions of pressure load acting perpendicularly to the sheet surface.

4

Modele globalne i lokalne MES w analizie struktur lotniczych na przykładzie fragmentu skrzydła samolotu PZL M28 Skytruck

Jachimowicz J., Szymczyk E., Sławiński G., Derewońko A., Wronicz W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2010

|

Vol. 59, nr 1

35-59

PL

W niniejszym artykule na wstępie przedstawiono globalne analizy statyczne MES struktury fragmentu skrzydła samolotu PZL M28 Skytruck. W dalszej części pracy zamieszczono kolejno modele lokalne o różnym stopniu szczegółowości, umożliwiające analizy MES obszarów konstrukcji skrzydła z uwzględnieniem połączeń nitowych, analizy poszczególnych szwów nitowych, a w końcu analizy pojedynczych nitów. Omawiane modele lokalne poza warunkami brzegowymi wynikającymi z modeli globalnych i obciążeniami ogólnymi samolotu uwzględniają wybrane czynniki materiałowe i technologiczne oraz ich wpływ na stan przemieszczeń i naprężeń wokół nitu. Na końcu artykułu przedstawiono symulację procesu nitowania nitu grzybkowego w wyniku której uzyskano rozkład naprężeń resztkowych wokół nitu.W analizach wykorzystano systemy MSC Nastran, Marc i Ansys, a zakres analiz obejmował materiały sprężysto-plastyczne oraz sformułowania dużych przemieszczeń i odkształceń, a także wielopłaszczyznowy kontakt powierzchniowy.

EN

The paper deals with the analysis of residual stress and strain fields in a riveted joint. This stage of study concerns improving the fatigue performance of riveted joints in an airframe. Riveting, particularly in aviation, is a traditional but still commonly used method of joining sheet metal components. Aircraft structures are thin-walled ones, with coverings made of thin sheets stiffened by stringers, frames or ribs. Sheets are typically assembled by multiple rivet or bolt joints. Rivets and bolts are also used to joint sheets and stiffeners. Therefore fatigue resistance of the aircraft structure depends on tens of thousands or even hundreds of thousands rivet joints, which are used to build it. Global and local numerical models of the joint are considered with regard to the aim introduced in the paper. Numerical FE simulations of upsetting process are carried out using the NASTRAN and MARC code. Three-dimensional numerical models are used to determine the resulting stress and strain fields at the mushroom rivet and around the hole. This type of a problem requires the use of contact between the elements assembled and non-linear geometric and elasto-plastic multilinear material models to simulate behaviour of the rivet and sheets. The influence of the squeezing force on strain and stress states is studied. A certain solution to the problem connected with non-uniform stress distribution in the rivet hole is proposed and analysed.

5

Zastosowanie metody elementów skończonych do wyznaczania obciążenia w nowej metodzie badania zmęczenia akustycznego struktur lotniczych

Niepokulczycki A., Szot A.

Transport Przemysłowy

|

2008

|

nr 2 (32)

30-35

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania trwałości zmęczeniowej struktur lotniczych, polegającą na odtworzeniu reakcji dynamicznej struktury na obciążenie akustyczne. Istotą omawianej metody jest zastąpienie szerokopasmowego wymuszenia nieharmonicznego, pochodzącego od hałasu rzeczywistego, wymuszeniem akustycznym poliharmonicznym, obejmującym częstotliwości głównych rezonansów drgającej struktury. W obliczeniach służących wyznaczeniu parametrów tego wymuszenia zastosowano metodę elementów skończonych.

EN

For aircraft structures the failures due to acoustic fatigue are very important. Particularly for new supersonic of short take-off aircraft. The majority of acoustic fatigue life test methods are based on the reproduction of noise acting on the structure - in reverberation chambers or in the progresive wave tubes. The method described in this paper is based on the reproduction of dynamic response of the structure subjected to random acoustic loading.