Predikce šíření trhliny v integrálních vyztužených panelech

Prediction of Crack Growth in Integrally Stiffened Panels

journal article - other

en

Application of new production methods such as High Speed Cutting (HSC), Laser Beam Welding or Friction Stir Welding in the aerospace industry leads to the reduction of manufacturing costs. Structures designed for these production techniques are typical by an integral character. A comparison of their behavior with differentially stiffened designs shows the lack of damage tolerance characteristics and that is why this topic is investigated. The paper presents methodology of crack growth analysis used at Institute of Aerospace Engineering (IAE) for assessment of integrally stiffened panels manufactured using HSC. The approach is based on stress intensities calculated from FE method results and crack propagation analysis performed in NASGRO. In the case of two-stringer integral HSC panel, a good correspondence with experimentally determined crack propagation curves was obtained.

Použití moderních technologií, jako jsou vysokorychlostní obrábění, laserové nebo třecí svařování, v leteckém průmyslu vede k úspoře výrobních nákladů. Konstrukce navržené pro tyto technologie jsou typické svým integrálním charakterem. Ve srovnání se spojovanými vyztuženými panely mají horší charakteristiky přípustného poškození, což je důvodem pozornosti zaměřené na jejich zkoumání. V článku je popsána metodika výpočtu šíření trhliny použitá na Leteckém ústavu pro analýzu integrálních vyztužených panelů vyrobených vysokorychlostním obráběním. Je založena na stanovení součinitele intenzity napětí na základě výsledků napěťové analýzy metodou konečných prvků a výpočtu šíření trhliny využívajícího programu NASGRO. Dobré shody s experimentálně stanovenými růstovými křivkami trhliny bylo dosaženo integrálního panelu se dvěma podélníky vyrobeného metodou vysokorychlostního obrábění.

Application of new production methods such as High Speed Cutting (HSC), Laser Beam Welding or Friction Stir Welding in the aerospace industry leads to the reduction of manufacturing costs. Structures designed for these production techniques are typical by an integral character. A comparison of their behavior with differentially stiffened designs shows the lack of damage tolerance characteristics and that is why this topic is investigated. The paper presents methodology of crack growth analysis used at Institute of Aerospace Engineering (IAE) for assessment of integrally stiffened panels manufactured using HSC. The approach is based on stress intensities calculated from FE method results and crack propagation analysis performed in NASGRO. In the case of two-stringer integral HSC panel, a good correspondence with experimentally determined crack propagation curves was obtained.

integrální vyztužené panely, šíření trhliny, konstrukce s přípustným poškozením, únava materiálu, lomová mechanika

integrally stiffened panels, crack growth, damage tolerance, fatigue, fracture mechanic

2007

01.07.2007

1211-877X

Letecký zpravodaj

2007

2

3