Estimation of airplane rudder stiffness due to change metal to composite technology

Manuel Gutièrrez

Abstract

The purpose of this thesis is to analyze behave of one model under bending and torsion tests in different materials and compare the results of the same shape but with different materials. We will have a model of rudder from the typical twin tail aircraft in metallic material. The objective is estimate a composite material for each part of the rudder to get similar characteristics than metallic model. The program we will use during this thesis will be the software Nastran and Patran by MSC Software Company. This thesis is comprised in four chapters. The first is a brief introduction, which includes objectives, motivations. In the second chapter, will be presented the estimation of composite materials each part of the rudder. Also we can find in this chapter the direction of fibers chosen each part. The third chapter, and most important, consists in FEM calculations. In this chapter will be found the tensional and torsion tests from metallic and composite models, where we can check results are quiet similar. Also there are the finals results from bending and torsion test in the full model. In the fourth chapter will be found the conclusions drawn throughout the thesis. And in the fifth and last chapter , references.
Diploma typeMaster of Science
Author Manuel Gutièrrez ITLMS
Manuel Gutièrrez,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
Title in PolishOcena zmiany sztywności steru kierunku samolotu spowodowanej zmianą technologii z metalowej na kompozytową
Supervisor Adam Dacko ITLMS
Adam Dacko,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
Certifying unitFaculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unitThe Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (IAAM)
Languageen angielski
StatusFinished
Defense Date28-06-2013
Issue date (year)2013
Pages74
Internal identifierMEL; PD-2296
Reviewers Adam Dacko ITLMS
Adam Dacko,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
, Piotr Czarnocki ITLMS
Piotr Czarnocki,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
Keywords in PolishMATERIAŁY KOMPOZYTOWE, METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH, ZGINANIE, SKRĘCANIE, STER KIERUNKU
Keywords in English-
Abstract in PolishCelem niniejszej pracy jest analiza wpływu wykonania tego samego steru kierunku samolotu z różnych materiałów – w technologii metalowej oraz kompozytowej. Jako typowe własności mechaniczne podlegające porównaniu wariantów wykonania steru wybrano próbę zginania i próbę skręcania. Przyjęto przykładowo model steru kierunku od typowego samolotu z usterzeniem bliźniaczym (struktura konstrukcji przyjęta wspólna – jak dla wariantu metalowego). Celem oszacowania jest dobranie materiału kompozytowego dla każdej części steru, aby uzyskać podobne właściwości jak dla metalowego modelu. W pracy zostało użyte oprogramowanie MSC.Nastran i MSC.Patran , firmy MSC Software. Praca składa się z czterech rozdziałów. Najpierw jest krótki wstęp, który zawiera cele oraz motywacje pracy. W drugim rozdziale zostanie zaprezentowane oszacowanie materiału kompozytowego dla każdej część steru kierunku (dobór struktury) . Rozdział ten omawia także zagadnienie przyjęcia podstawowego kierunku ułożenia materiału kompozytowego na sterze kierunku. Trzeci rozdział, a co najważniejsze, przedstawia obliczenia MES. W tym rozdziale można znaleźć testy z metalowymi i kompozytowymi próbkami, które stanowiły podstawę doboru struktury kompozytu. Przedstawione są tu także końcowe pełne modele steru kierunku – metalowy oraz kompozytowy. Przedstawione są także wyniki ze zginanie i skręcania testu w pełnym modelu. W czwartym rozdziale można znaleźć wnioski wyciągnięte w całej pracy. A w rozdziale piątym i ostatnim, referencje.
File
thesis.pdf (file archived - login or check accessibility on faculty) thesis.pdf 5.18 MB


Back