Detail předmětu
Únava a životnost leteckých konstrukcí
FSI-OUZAk. rok: 2024/2025
Konstrukce s bezpečnou životností (safe-life) a s přípustným poškozením (damage tolerance) jakožto dvě základní návrhové koncepce leteckých konstrukcí. Měření zatížení draku letounu, zpracování výsledků do spekter zatížení. Výpočtové stanovení bezpečné životnosti. Návrh typického profilu letu, výběr únavové křivky, hypotézy kumulace únavového poškození. Stanovení bezpečné životnosti pomocí únavových zkoušek konstrukčních uzlů a celého draku. Předpisové požadavky na konstrukce s připustným poškozením, návrh systému periodických prohlídek na základě růstové křivky únavové trhliny. Přehled metod nedestruktivního zkoušení používaných v letectví.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Výpočtová cvičení. V případě odůvodněné nepřítomnosti jsou nahrazována vypracováním dodatečných protokolů.
Učební cíle
Praktický výpočet bezpečné životnosti pro kritické místo draku letounu s uvážením všech podstatných zatížení, práce se spektry zatížení, výběr únavové křivky. Obecný přehled v dalších oblastech únavy leteckých konstrukcí včetně seznámení se zkušenostmi z únavových zkoušek prováděných certifikovanou Zkušebnou letecké techniky Leteckého ústavu.
Základní literatura
Farahmand, B.: Fatigue and Fracture Mechanics of High Risk Parts, Chapman & Hall, 1997. (EN)
Růžička, M., Fidranský, J.: Pevnost a životnost letadel, skriptum ČVUT, 2000. (CS)
Schijve, J.: Fatigue of Structures and Materials, Springer Science+Business Media, B.V, 2009. (EN)
Doporučená literatura
Farahmand, B.: Fatigue and Fracture Mechanics of High Risk Parts, Chapman & Hall, 1997. (EN)
Růžička, M., Fidranský, J.: Pevnost a životnost letadel, skriptum ČVUT, 2000. (CS)
Schijve, J.: Fatigue of Structures and Materials, Springer Science+Business Media, B.V, 2009. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Požadavky předpisů letové způsobilosti v oblasti únavy a životnosti.
3. Stádia únavového procesu. Fraktografická rekonstrukce růstu únavové trhliny.
4. Koncepce bezpečné životnosti.
5. Typický profil letu. Měření a zpracování proměnlivých zatížení. Spektra poryvových, obratových a pozemních zatížení. Cyklus Z-V-Z.
6. Únavové křivky leteckých konstrukcí. Hypotézy kumulace únavového poškození.
7. Metody výpočtové predikce únavové životnosti (NSA, LESA, LPSA). Únava při víceosém stavu napjatosti.
8. Únavové zkoušky a jejich vyhodnocení. Zkoušky na jedné hladině, zkoušky programové a zkoušky náhodným zatěžováním. Zařízení pro únavové zkoušky.
9. Odhad bezpečné životnosti na základě teoretického výpočtu a únavové zkoušky. Systémy pro sledování čerpání únavového života.
10. Koncepce přípustného poškození. Návrh systému periodických prohlídek.
11. Přehled NDT metod. Požadavky předpisů JSSG-2006 a MIL-A-83444.
12. Základy lomové mechaniky. Analýza zbytkové pevnosti.
13. Šíření trhliny při konstantní amplitudě zatížení a při složitém průběhu zatěžování.
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
5. – 9. Výpočet bezpečné životnosti dopravního letounu.
10. - 13. Výpočet růstové křivky únavové trhliny v potahu panelu křídla.