Detail publikace
Topometrická MKP optimalizace konstrukce křídla dopravního letounu
KATRŇÁK, T. JURAČKA, J.
Český název
Topometrická MKP optimalizace konstrukce křídla dopravního letounu
Anglický název
Topometry FEM optimization of the wing structure of the transport aircraft
Typ
článek v časopise ve Web of Science, Jimp
Jazyk
en
Originální abstrakt
The article presents the topometry optimization of the critical semi-shell wing structure of the aircraft in the Commuter category of the CS-23 regulation standard (EASA 2012). Modern finite element (FE) optimization methods are used. The main outcome is that the milled integral lower wing panel allows significant weight savings due to an optimization of the thickness of each skin segment. The FE model validation with the analytical software and the selection of structural constraints and requirements for the optimization are described in this article. Also, a final stress analysis and a complex load capacity analysis validate required properties of designed structural modifications with an optimal stress distribution. Additionally the analysis of weight savings and elongation of the fatigue durability according to the Damage tolerance methodology was done.
Český abstrakt
Tento článek prezentuje topometrickou optimalizaci kritické poloskořepinové konstrukce křídla dopravního letounu v kategorii pro sběrnou dopravu podle leteckého předpisu CS-23 (EASA 2012). Při výpočtech jsou použity moderní optimalizační metody konečných prvků. Hlavním výsledkem je významná úspora hmotnosti frézovaného integrálního spodního panelu křídla pomocí optimalizace tloušťky každého segmentu potahu. V tomto článku je popsána validace MKP modelu pomocí analytického softwaru a výběr konstrukčních omezení a požadavků na optimalizaci. Také závěrečná pevnostní kontrola a komplexní kontrola únosnosti konstrukce potvrdily požadované vlastnosti navržených konstrukčních modifikací s optimálním rozložením napětí. Následně byla provedena vyhodnocení hmotnostních úspor a prodloužení únavové životnosti podle metodologie s přípustným poškozením (Damage tolerance).
Anglický abstrakt
The article presents the topometry optimization of the critical semi-shell wing structure of the aircraft in the Commuter category of the CS-23 regulation standard (EASA 2012). Modern finite element (FE) optimization methods are used. The main outcome is that the milled integral lower wing panel allows significant weight savings due to an optimization of the thickness of each skin segment. The FE model validation with the analytical software and the selection of structural constraints and requirements for the optimization are described in this article. Also, a final stress analysis and a complex load capacity analysis validate required properties of designed structural modifications with an optimal stress distribution. Additionally the analysis of weight savings and elongation of the fatigue durability according to the Damage tolerance methodology was done.
Klíčová slova česky
FEM, topometrická optimalizace, konstrukce křídla, pevnostní kontrola.
Klíčová slova anglicky
FEM, topometry optimization, wing structure, stress analysis.
Vydáno
27.03.2017
Nakladatel
Vilnius Gediminas Technical University (VGTU) Press
Místo
Vilnius, Litevská republika
ISSN
1648-7788
Ročník
2017
Číslo
21
Strany od–do
29–34
Počet stran
6
BIBTEX
@article{BUT134592,
author="Tomáš {Katrňák} and Jaroslav {Juračka},
title="Topometry FEM optimization of the wing structure of the transport aircraft",
year="2017",
volume="2017",
number="21",
month="March",
pages="29--34",
publisher="Vilnius Gediminas Technical University (VGTU) Press",
address="Vilnius, Litevská republika",
issn="1648-7788"
}