Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The strenght properties of aviation composite structures

Łukasz Piątkowski

Abstract

Questions described in the following paper focus on the usage of the carbon fibre composite and its widely comprehended results. The thesis consists of two independent parts. The first part, based on the cooperation with Air Force Institute of Technology, describes the techniques of discovering of damages on MiG-29’s vertical fin shells made of the carbon fibre composite. Here, the concept of the recording a stand damage is made. It records a geometric largeness of damage, presented in the form of numerical value, in the definite cell of Excel program. In addition, “Analiza” and “Konwerter” files were programed in the Visual Basic Aplication language. They were to create and use of emerged databases. System allows stockpiling of the results of measurement and their connections to optional combinations for further analysis. In this application it is also possible to make a visualisation on the behalf of the colour map, which can present any data given in the numerical form. Program also allows to modify introduced Excel data and received results. However, programing in the Visual Basic Aplication language makes the system flexible when the changes occure. The second part examines the question of the protection of glider’s front structures made of the carbon fibre composite. It is a continuation of a similar question stated in a diploma paper – “The experimentation of the energy-consuming of the glass fibre composite structure in relation to protection of glider’s nose part colliding with the ground.” Therefore, one of the purposes of this part is to test a suggested solution, using the carbon multi-layer composite. To achieve the purpose 7 spherical schells simulating glider’s nose were made. Then, they were tested in Charpy tests to examine their additional reinforcement or energy-consuming sleeves. Results, received in the form of maximum G-force and sample structure deformation, were at the same level as those quoted in the graduate work. They were achieved at over 50% reduction of the employed design element mass. Carried experiments confirmed the legitimacy of the next researches over the energy absorption of impact employment sleeves. What is more, it was shown that reinforcement of the structure reduces the deformation by the significant manner while the composites' impact, which is crucial in the context of the pilot’s protection.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Łukasz Piątkowski (FPAE) Łukasz Piątkowski,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Właściwości wytrzymałościowe kompozytowych struktur lotniczych
Supervisor
Mirosław Rodzewicz (FPAE/IAAM) Mirosław Rodzewicz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
29-09-2009
Issue date (year)
2009
Pages
102
Internal identifier
MEL; PD-895
Reviewers
Mirosław Rodzewicz (FPAE/IAAM) Mirosław Rodzewicz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Krzysztof Kędzior (FPAE/IAAM) Krzysztof Kędzior,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
kompozyt węglowy, absorpcja energii, uszkodzenia kompozytów, eksploatacja według stanu technicznego, bezpieczeństwo
Keywords in English
xxx
Abstract in Polish
Zagadnienia opisane w niniejszej pracy koncentrują się na wykorzystaniu kompozytów na bazie włókien węglowych i jego szeroko pojętych skutkach. Praca składa się z dwóch niezaleŜnych części. W pierwszej, powstałej przy współpracy z Instytutem Technicznym Wojsk Lotniczych, opisane są techniki wykrywania uszkodzeń na powłokach statecznika pionowego samolotu MiG-29, wykonanych z kompozytu węglowego. W ramach tej części stworzono koncepcję ewidencjonowania występujących uszkodzeń, opartą o zapis wielkości geometrycznej uszkodzenia w postaci wartości liczbowej w określonej komórce programu Excel. Dodatkowo przygotowano pliki „Analiza” i „Konwerter”, w których zaprogramowano w języku Visual Basic Aplication makra do tworzenia i korzystania z powstałej bazy danych. System pozwala na gromadzenie wyników pomiarów i łączenie ich w dowolne kombinacje w celu dalszej analizy. W aplikacji moŜliwe są takŜe wizualizacje za pomocą kolorowych map, które mogą posłuŜyć do prezentacji dowolnych danych podanych w postaci liczbowej. Zastosowanie programu Excel umoŜliwia modyfikowanie wprowadzanych danych i otrzymywanych wyników. Natomiast zaprogramowanie w języku Visual Basic Aplication czyni system elastycznym pod kątem wprowadzania zmian. W drugiej części pracy podjęto badania nad zagadnieniami ochrony struktury przedniej części kadłuba szybowca, wykonanego z kompozytu węglowego. Ta część, będąca rozwinięciem podobnych zagadnień zawartych w pracy dyplomowej „Badanie energochłonności kompozytowych struktur szklano-epoksydowych w kontekście ochrony nosowej części kadłuba przed skutkami zderzeń z ziemią”, miała na celu przetestowanie zaproponowanych rozwiązań przy wykorzystaniu wielowarstwowego kompozytu węglowego. W tym celu wykonano próby udarowe 7 cienkościennych powłok sferycznych symulujących nosek kadłuba, testując ich wzmocnienie przez dodanie kształtowników omegowych lub zastosowanie tulejek odkształcalnych do absorpcji energii. Otrzymane wyniki, w postaci maksymalnych przeciąŜeń oraz deformacji struktury próbek, kształtowały się na poziomie przytoczonej pracy dyplomowej przy ponad 50% redukcji masy zastosowanych elementów konstrukcyjnych. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły zasadność kolejnych badań nad zastosowanie tulejek odkształcalnych do pochłaniania energii uderzenia. Ponadto wykazano, Ŝe wzmocnienie struktury kompozytowej przez omegówki w znaczący sposób redukuje jej deformację przy uderzeniu, co ma duŜe znaczenie w kontekście ochrony pilotów.
File
  • File: 1
    Dyplom.pdf
  • File: 2
    Instrukcja.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT66cb484670d84c5181ffb94b617c7727/
URN
urn:pw-repo:WUT66cb484670d84c5181ffb94b617c7727

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page