Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laser doppler vibrometer based examination of the efficiency of introducing artificial delaminations into composite shells

Kustroń K.

Polish Maritime Research

|

2015

|

nr 3

75--82

EN

During its operation, the laminate shell of the watercraft hull can be exposed to local stability losses caused by the appearance and development of delaminations. The sources of these delaminations are discontinuities, created both in the production process and as a result of bumps of foreign bodies into the hull in operation. In the environment of fatigue loads acting on the hull, the delaminations propagate and lead to the loss of load capacity of the hull structure. There is a need to improve diagnostic systems used in Structural Health Monitoring (SHM) of laminate hull elements to detect and monitor the development of the delaminations. Effective diagnostic systems used for delamination assessment base on expert systems. Along with other tools, the expert diagnostic advisory systems make use of the non-destructive examination method which consists in generating elastic waves in the hull shell structure and observing their changes by comparing the recorded signal with damage patterns collected in the expert system database. This system requires introducing certain patterns to its knowledge base, based on the results of experimental examinations performed on specimens with implemented artificial delaminations. The article presents the results of the examination oriented on assessing the delaminations artificially generated in the structure of glass- and carbon-epoxy laminates by introducing local non-adhesive layers with the aid of thin polyethylene film, teflon insert, or thin layer of polyvinyl alcohol. The efficiency of each method was assessed using laser vibrometry. The effect of the depth of delamination position in the laminate on the efficiency of the applied method is documented as well.

2

The model of one-type aircraft fleet behaviour while service and advantages SHM V. NDT implementation

Lewitowicz J., Kustroń K.

Journal of KONBiN

|

2014

|

No. 2 (30)

47--58

EN

The paper defines the essence of durability characteristics of the designing structure of an airframe in terms of flight safety. Particular attention is drawn to one of the main factors influencing the durability characteristics of the airframe – diagnostics system for the health assessment of the airframe during the process of operation. The effectiveness of the use of integrated solutions to the structure of the airframe providing a continuous assessment of the technical condition is presented. Continuous diagnostics system integrated with the airframe, SHM, is classified as an intelligent solution. This paper presents a model of the behavior of one-type aircraft operating in the air operator's fleet in terms of susceptibility to failure. Justified assumption in the description of this behavior, in the form of a "bathtub curve". The analysis is supported by real data of failures. The benefits of using a continuous diagnostics system integrated with the airframe, SHM, is interpreted in relation to the classical approach with the use of non-destructive testing, NDT, for the three phases of the bathtub curve.

PL

W analizie przedstawiono model zachowania się floty samolotów jednego typu w procesie eksploatacji. Analizę oparto na wyznaczeniu i ocenie funkcji intensywności uszkodzeń dla rzeczywistej floty. Przebieg krzywej w czasie eksploatacji pokrywa się z przebiegiem „krzywej wannowej”. Na tej podstawie „krzywą wannową” przyjęto w interpretacji jakościowo przedstawionych zalet zastosowania diagnostyki inteligentnej, zintegrowanej ze strukturą płatowca, umożliwiającej ciągłą ocenę stanu technicznego w locie, w odniesieniu do metod diagnostycznych wykonywanych podczas postoju samolotu.

3

Wyznaczanie optymalnego czasu wymiany nieodnawialnego komponentu samolotu

Kustroń K., Cieślak Ł.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 2 (22)

45--58

PL

W referacie przedstawiono procedurę postępowania w celu określenia optymalnego czasu wymiany nieodnawialnego komponentu samolotu floty operatora lotniczego. Problem ten jest bardzo istotny ze względu na straty jakie mogą nastąpić w wyniku zbyt późnej decyzji o wymianie i uszkodzeniu w trakcie użytkowania samolotu. Z drugiej strony operator ponosi straty z powodu zbyt częstych wymian. Straty te generowane są poprzez zbyt wczesną wymianę sprawnego urządzenia i w dodatku zbyt częste wymiany generują nakład pracy na jej dokonanie, wpływ czynnika ludzkiego i wydłużają czas przestoju samolotu. Istnieje więc rozwiązanie optymalne, dla którego funkcja celu stanowi uzyskanie maksymalnej gotowości technicznej i operacyjnej wyrażającej stosunek czasu postoju samolotu downtime i czas jego użytkowania zgodnie z przeznaczeniem uptime przy minimalnych kosztach. Taki optymalny stan dla danych o usterkowości badanego komponentu został wyznaczony i przedstawiony w niniejszej pracy. Otrzymany optymalny interwał wymiany komponentu musi zostać następnie skorelowany z innymi pracami do wykonania na samolocie zgodnie z Programem Obsługi Technicznej – POT (ang. Maintenance Programme - MP).

EN

This paper presents the procedure to be followed in order to determine the optimal time of non-repair component of the air operator's aircraft fleet. This problem is very important because of the losses that may occur as a result of too late the decision to replace and the damaged might occur during the operation of the airplane. On the other hand, the operator suffers losses because of too frequent replacements. These losses are generated by very early replacement of the efficient equipment and in addition generate excessive workload sharing on its assessment, the impact of human factors and increase the aircraft downtime. There is thus an optimal solution for which the objective function is to maximize the technical and operational readiness expressing the ratio of aircraft downtime and the time of its use as intended uptime with minimal costs. The optimal condition for the data component of the failure rate was determined and presented in this paper. The resulting replace component of the optimal interval must then be correlated with other work to do on an airplane as Maintenance Programme - MP.

4

Rozwój technik projektowania przyszłościowych płatowców w aspekcie doświadczenia eksploatacyjnego i rozwoju techniki i technologii

Kustroń K.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 2 (22)

59--72

PL

W referacie przedstawiono podejście do projektowania przyszłościowego płatowca według rozwojowej filozofii projektowania zintegrowanej z filozofią eksploatacji zarządzania trwałością w aspekcie jakości z uwzględnieniem całego cyklu życia statku powietrznego i oddziaływań pomiędzy poszczególnymi fazami. Ujęcie przedstawiono pro-jakościowo. Określono determinanty jakości i wzajemne relacje. Przedstawiono koncepcję systemu doradczego logistycznego wspomagania projektowania płatowca z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.

EN

The paper presents forward-looking approach to airframe design and development by integrated design philosophy with the philosophy of sustainability management service in terms of quality, taking into account the whole life cycle of the aircraft and the interactions between the different phases. The approach has been presented pro-quality. The determinants of quality and relationships has been identified. The concept of an advisory system logistics support airframe design using artificial intelligence methods.

5

Key problems of creating the airframe durability

Kustroń K.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 2 (22)

73--88

EN

The paper proposes a selected key issues in the efficient formation of the airframe structure. The issues of concern design lifetime, manufacturing, command of the durability proposed in the accelerated tests and management of sustainability in the operation. A key importance is of the creating a durability of the airframe, which affects to choice materials and construction solutions. A key problem is modeling the system of exploitation and the inclusion of all the factors influencing the persistence in the aspect of aviation regulatory requirements. A key area influencing the prevention after air accidents, causes by loss of structural coherence of the airframe macroscopic structure. A key importance is the use of accelerated durability testing. A key issue is to determine if the concept of durability and viability are separate or similar in characteristics of durability. The key is to determine the diamonds of quality. A key importance is attributed to diagnostics, including integrated to airframe structure, defining a continuous condition of the aircraft through research pre-fault symptoms. These studies provide the knowledge which determines prevention activities.

PL

W referacie postuluje się kluczowe znaczenie wybranych problemów w efektywnym kształtowaniu trwałości struktury konstrukcyjnej płatowca w procesie jego projektowania i wytwarzania, dowodzenia postulowanej w projekcie trwałości metodami badań przyspieszonych i zarządzania trwałością w procesie eksploatacji. Kluczowe znaczenie w kształtowaniu trwałości płatowca ma wpływ wyboru materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych. Kluczowym problemem jest sposób modelowania systemu eksploatacji. Kluczowym obszarem, wpływającym na kształtowanie trwałości są przedsięwzięcia profilaktyczne po wypadkach lotniczych zaistniałe z przyczyn utraty spójności makroskopowej struktury konstrukcyjnej płatowca, stanowiące kamienie stumilowe w kształtowaniu procesów projektowania, wytwarzania i eksploatacji. Kluczowe w ocenie trwałości płatowca są badania przyspieszone trwałości. Kluczowym problemem jest określenie relacji pojęć trwałości i żywotności w charakterystyce trwałościowej płatowca. Kluczowe jest wykorzystanie modelu diamentów jakości. Kluczowe znaczenie przypisuje się diagnostyce technicznej, w tym zintegrowanej ze strukturą płatowca, określającej w sposób ciągły stan techniczny samolotu, poprzez badania symptomów przed-uszkodzeniowych. Wyniki badań dostarczają wiedzy determinującej działania prewencyjne.

6

Shm supporting damage tolerance design philosophy as a challenge for designers of future airframes

Kustroń K.

Journal of KONBiN

|

2008

|

No. 3 (6)

213-220

EN

Development design pfilosophy of airframes in all the relevant technological fields is important for the evaluation of high performance airframes best to achive high level of safety and satisfy the market needs. Maintenance cost reduction, increased aircraft availability and weight saving are goals which will be reaching by SHM systems as on-line monitoring of the structure health. Irrespective of which materials will be used in the future, the current design philosophy, which is applied today by the structural designers, will be challenged by the new design philosophy based on SHM. The most efective SHM methods are based on Lamb wave techniques. Using the based on Lamb wave techniques would be cost-effective and reliable damage detection is critical for the utilization of metal, composite and hybrid materials. Multitude of diagnostics data requires to use expert systems for effective analysis.

PL

Rozwój efektywnych metod konstruowania płatowca warunkuje powstawanie konstrukcji o lepszych osiągach przy wysokich właściwościach eksploatacyjnych. Ważnym aspektem jest obniżenie kosztów eksploatacyjnych przy wzroście współczynnika gotowości operacyjnej i oszczędnościach masowych. Te zadania mogą zostać osiągnięte poprzez efektywne zastosowanie ciągłego monitoringu (SHM) w celu wykrywania czy określania wielkości uszkodzenia. Wyniki badań w dostępnej literaturze wskazują na wysoką efektywność metod wykorzystujących własności fal Lamba. Czujniki piezoelektryczne, które można umieszczać na strukturze jak i wprowadzać w samą strukturę podczas procesu wytwarzania elementów konstrukcyjnych płatowca wpływają na oszczędności co do kosztów a przez to, że mają wykrywać uszkodzenia lub nadzorować ich rozprzestrzenianie podwyższają niezawodność. Techniki wykorzystujące fale Lamba są efektywne w ocenie uszkodzeń struktur metalowych, kompozytowych jak i hybrydowych. Dane zbierane z czujników o ogromnej ilości muszą być oceniane przy użyciu systemów eksperckich bazujących na technikach sztucznej inteligencji.

7

Trwałość obliczeniowa a trwałość rzeczywista struktury statku powietrznego.

Kustroń K.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

Vol. 40, nr 1

37-48

PL

Proces oceny trwałości struktury płatowca trwa w czasie życia statku powietrznego. Trwałości rzeczywistej dokładnie nie sposób przewidzieć gdyż jest ona zmienna w zależności od warunków eksploatacji, wiedzy i umiejętności zarówno pilotów, jak i obsługi naziemnej, nierzadko również zdarzeń losowych. Na etapie konstruowania wyznacza się trwałość w oparciu o widmo obciążeń charakterystyczne dla przodków. Ze względu na trwałość planuje się remonty. Wiąże się to z pojęciem resursu. Istnieje potrzeba doskonalenia metod realistycznej oceny stanu technicznego SP, badania poziomu niezawodności z akceptowalnym społecznie poziomem bezpieczeństwa SP i śledzenia trwałości on-line.

EN

The process of durability estimation of an aircraft structure lasts during the aircraft service life. There is no way for the durability to be exactly expected, because the one depends on maintenance and operation conditions, konowledge and ability of both the pilots and ground service staff members. One can observe also, sometimes, important influence of casual events. When designing the aircraft, the fatigue life of aircraft structure can be preliminary defined basing on load spectrum known from the aircraft being in service just now or from the not far past. The making use of structure durability is scheduled taking into account the programme of its repairs. This is connected with hard-time maintenance concept. There is need to improve the methods for realistic assessment of aircraft structure technical state to investigate the reliability level of flight safety, acceptable from the public point of view and to follow the on-line durability, as well. The efficient methods for the durability determination should include such the circumstances like the time data setting, trends of changes in the determined number of the flights executed by the same pilot as well as within the determined periods of calender time, for instance the one year periods ect. Important for the aircraft structure durability are, particularly, the elements, exchange of which is really not possible or of too high costs. The fatigue phenomena, corrosion, tribological effects, delamination of composit structure etc. are of significant influence on aircraft structure durability, therefore the durability is to be seen as very difficult to be measured and is considered as different for each one aircraft. In order to receive the accurate results of calculations, some investigations on the aircraft's population or on separate aircraft are necessary to be conducted. Especially useful are the ones based on NDT determining the location, size and structure of damages. The investigation of aircraft's population are to be executed with the use of statistical methods. Aircraft are the technical objects, which can be modelled as a dynamic system of continuous energy transmission within the man-technical object-environment system. This leads to the need of functional-energetic optimization of aircraft structure elements on all stages of its service life. Such the optimization requires some opinion procedures for exploitation durability to be determined. The most general cases of structural elements loading are the random external aircraft loads. As the result of such the loads some fatigue processes can be induced and propagated. Important degradation process of airframe is the result of fatigue damage, therefore the assessment of fatigue life is related to the airframe elements. The efficiency of criterion correction when selecting the methods and systems of operational potential to be assessed in order to evaluate the level of airframe durability requires the safety and reliability problems to be investigated as well as the economical problems to be analysed. Therefore the strong demand exists on new, more effecttive methods for airframe durability assessment. There is economically motivated need for airframe operational potential using, which has been create during the design working out stage. The airframe designer defines the level of operational potential basing on the calculated fatigue life of the model as close as possible to the real structure, taking into acount the modern methods of evaluation, computer aided techniques, published experimental tests results and standarts, as well. The level depends, of course, on calculation methods and techniques used in computational work under the aircraft structure as well as on the experimental test results confirmation. The argued tests results on the aircraft structure durability are basically carried out on some selected parts or elements of the structure named Significant Structure Items (SSI). The tests are carried out with the use of accelerated tests system. The possibility for approach to the crack propagation to be observed is very important property of the airframe when assessing the diagnostic susceptibility resulting from the conceptual decision performed by designer.

8

Własności i właściwości zespołów napędowych statków powietrznych i kosmicznych

Lewitowicz J., Kustroń K.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/2

681-688

PL

W referacie omówione są wybrane zagadnienia rozwoju zespołów napadowych lotniczych dla statków powietrznych i kosmicznych. Rozwój ten następuje poprzez z jednej strony podwyższanie parametrów ga-zodynamicznych z drugiej poprzez wdrażanie nowych idei energetycznych. W zespołach napadowych -silnikach lotniczych doskonali się struktury konstrukcyjne łopatek i materiałów w celu podwyższenia temperatury czynnika roboczego a w silnikach turbośmigłowych także poprzez doskonalenie konstrukcji śmigieł. W zespołach napędowych - silnikach kosmicznych rozpoczęto prace nad wykorzystaniem efektu pulsacyjnego spalania i efektu spalania przy małym stężeniu tlenu pobieranego z powietrza na dużych wysokościach.

EN

Discussed in the paper arę some selected problems of developing power plants for air- and spacecraft. This development takes place by means of increasing the gas-dynamic parameters on the one hand, whereas on the other hand-by implementing new power-supply ideas. In power plants - aircraft engines, structural solutions applied to blidcs and materials are improved to increase temperature of a working medium; in turboprops, improved are also propeller structures. In power plants - space engines, efforts arc made to use the effect of pulsating combustion and the effect of combustion at low concentration of oxygen in high-altitude air.

9

Eksploatacja złożonych systemów technicznych

Kustroń K.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/1

535-540

PL

Problemy współczesnej eksploatacji złożonych systemów (struktur) technicznych jakimi są np. elektrownie, linie dystrybucji energii elektrycznej czy statki powietrzne można wyraźnie podzielić na dwie grupy, na diagnostykę., ściślej kontrolę stanu, realizowaną w czasie rzeczywistym za pomocą odpowiednich czujników i aparatury analizującej dane z pomiarów opartą o technikę, komputerową i diagnostyką jako kontrole, sranu połączoną z prognozowaniem i generowaniem realizowaną w czasie przestoju (wstrzymania stanu użytkowania) urządzeń energetycznych, czy w czasie postoju statku powietrznego. W referacie omówione są zagadnienia w odniesieniu automatycznej kontroli stanu technicznego. Wyróżniono metody badań nieniszczących (NDT) i wibroakustycznych. Zwrócono uwagę na znaczenie diagnozowania systemów antro-potechnicznych. Omówiono kilka aspektów związanych z diagnostyką, jak np: szacowanie i kwantyfikowanie poziomów diagnostycznych, związki diagnostyki z niezawodnością, problemy prognozowania niezawodnej pracy zespołów i struktury systemu technicznego. Pojęcie „diagnostyka" ma bardzo szerokie znaczenie a zwrot „problemy diagnostyki" jeszcze szersze. Diagnostyka czyli jej składowe: generowanie, kontrola stanu i prognozowanie to obszary wiedzy i praktyki odnoszące sic. do urządzeń, systemów technicznych, antropo-technicznych, socjotechnicznych oraz zjawisk i procesów. Problemy diagnostyki (diagnostyczne) obejmują nic tylko statek powietrzny jako urządzenie ale też dotyczą systemu eksploatacji a w nim np. bezpieczeństwo, które traktując jako system wymaga ciągłego diagnozowania tj. kontroli stanu j prognozowania oraz genc-zowania przyczyn takiego a nie innego stanu w celu jego zmiany (na korzystniejszy).

EN

The problems of present operating process of complex technical systems (structures) which are for example the power plants, rope of electric energy distribution or the aerial ships can be clearly divide on two groups, on diagnostics, more closely the control of state, realized in real time based on the suitable sensors anil analysing equipment with measurements the data based on computer technics and diagnostics as state control connected with prognosing and genezing realized in time of shutdown ( the retention of state of use) the energetistic devices, or in time of standstill of aircraft . The questions in paper be talked over in reference of automatic control of technical state. The non destructive tests (NOT) and vibro-acoustic methods have been consideration. Attention was turned on meaning of diagnosing of the antropotechnical systems . Several aspects connected with diagnostics have been taken into account for example: estimating and quantifying the diagnostic levels, relationships of diagnostics with reliability, problems of prognosing the reliable work of aggregates and structure of technical system. Notion "diagnostics" has very wide meaning and term "the problems of diagnostics" wider yet. Diagnostics that is her component: genezing, control of state and prognosing are areas of knowledge and practice treating to devices, technical systems, antropotech-nial systems, socjotechnical systems as well as phenomena and processes. The problems of diagnostics (diagnostic) they contain not only the aircraft as device but they concern the system of operation. It is connected with safety treating as system which needs continued diagnosing , prognosing as well as genezing of causes such but not different state in destination its change (on more profitable).