Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design and structure analysis of a fan cowl for the GE CFM 56-5A engine

Witold Oleksiak

Abstract

The aim of the following work was design and structural analysis of a fan cowl hinge. Fan cowl of a turbofan engine (25,000 lbf thrust) is mounted under the wing to the pylon with three hinges (on both sides of the fan cowl). Scope of work included design simplified model of a fan cowl, model of a hinge and structural analysis of these elements. The important part of this work were hinge structural analysis in critical cases - situations when one of the hinges stop carrying the load. On the beginning construction material was chosen. On the next step simplified model of a fan cowl was made. Structural analysis of a fan cowl was made in order to obtain values of forces acting on hinges. Then a model of a hinge was made (using hexa8 elements) and structural analysis were done. Hinge is mounted to the fan cowl with eight titanium fasteners (Hi-Lok). Using theoretical equations fastener strength and stress around holes were calculated. Critical fastener case was also analyzed (fastener next to the most loaded one stops working). Finally results summary was made and geometrical changes in the project were proposed.
Record ID
WUTd640fa6db7e54e7380213113ace99de1
Diploma type
Master of Science
Author
Witold Oleksiak (FPAE/IAAM) Witold Oleksiak,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt i analiza wytrzymałościowa elementów mocowania obudowy silnika GE CFM56-5A
Supervisor
Adam Dacko (FPAE/IAAM) Adam Dacko,, 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
26-06-2012
Issue date (year)
2012
Pages
49
Internal identifier
MEL; PD-1914
Reviewers
Adam Dacko (FPAE/IAAM) Adam Dacko,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Piotr Czarnocki (FPAE/IAAM) Piotr Czarnocki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
zawias osłony wentylatora, MES, obliczenia statyczne, połączenia śrubowe
Abstract in Polish
Celem pracy było zaprojektowanie oraz analiza wytrzymałościowa elementów mocowania obudowy silnika. Maska silnika turbowentylatorowego o ciągu 25,000 lbf zamontowanego pod skrzydłem samolotu przymocowana jest do pylonu za pomocą trzech zawiasów (przypadających na połowę maski). Zakres pracy obejmował wykonanie uproszczonego projektu osłony wentylatora, modelu zawiasu oraz obliczeń statycznych tych konstrukcji. Ważnym etap pracy były obliczenia statyczne zawiasu w przypadkach kiedy jeden z nich ulega uszkodzeniu (przestaje przenosić obciążenie). Na początku dokonano wyboru materiału konstrukcyjnego. Następnie wykonano uproszczony model osłony wentylatora tak, aby w wyniku obliczeń statycznych można było otrzymać w miarę dokładne wartości sił działających na zawiasy. W kolejnym kroku wykonano model zawiasu oraz przygotowano siatkę obliczeniową z elementów heksagonalnych ośmiowęzłowych (HEXA8) i dokonano obliczeń statycznych tak przygotowanej konstrukcji, korzystając z wartości wcześniej obliczonych sił. Zawias przymocowany jest do maski silnika za pomocą ośmiu tytanowych śrub typu Hi-Lok. Korzystając ze wzorów teoretycznych sprawdzono wytrzymałość tych połączeń oraz wytrzymałość osłony i zawiasów w okolicach otworów. Policzono również przypadek w którym jedna ze śrub ulega zniszczeniu (śruba znajdująca się najbliżej najbardziej obciążonego połączenia). Na koniec podsumowane zostały uzyskane wyniki i zaproponowano zmiany w konstrukcji mające na celu zmniejszenie masy zawiasu oraz polepszenie własności wytrzymałościowych.
File
  • File: 1
    Dyplom[1].pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUTd640fa6db7e54e7380213113ace99de1/
URN
urn:pw-repo:WUTd640fa6db7e54e7380213113ace99de1

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page