Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 47. 21 december 1954 - Flygplansskrovs livslängd, av Fred Turner
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1106
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Sannolikhet för böjbrott i glasstavar. Kurvan är
baserad på 50 prov. Maximal tillåten påkänning i tjänst för
0,01 °/o brottsannolikhet är 1,5 kp/mm’. Medelhållfasthet
enligt diagrammet är 3,63 kp/mm’. Den erforderliga
säkerhetsfaktorn blir 2,4.
ett svårbemästrat område. Man vet nu rätt
mycket om manöverlaster och vindbylaster men
mycket litet om vibrationer.
Det torde vara i det närmaste ofrånkomligt att
flygplan, som överskrider ljudhastigheten,
uppvisar skakningar och vibrationer av olika slag.
Dessa vibrationer, som kan väntas uppstå på
roderytor och styrorgan, kan bero på t.ex. lokal
turbulens i luften ("buffeting") eller
oscillerande kompressionsstötar ("aileron buzz"). Men de
kan även orsakas av en typ av fladder, som
härstammar från en viss icke-rätlinjighet i det
elastiska systemet beroende på spel i lager eller
ickelinjär dämpning i de hydrauliska styrorganen. De
med vibrationerna förenade lasterna, kan ibland
i huvudsak vara yttre luftkrafter eller i andra
fall huvudsakligen masskrafter. De kan också
bero på vinkelrörelse eller translationsrörelse hos
roderytorna.
Tillsvidare måste man tillgripa tämligen
godtyckliga belastningskriterier för att täcka dylika
fall och det har föreslagits, att roderkonsoler och
styrorganslager skulle provbelastas för
utmattning eller uppglappning till en miljon växlingar
av en last lika med tjugofem gånger rodervikten
inklusive balansvikten.
Hållfasthetsfordringarna för skrovet är således
icke tillräckligt definierade genom enbart de
högsta lasterna, som väntas uppstå för olika
flyg-och lastfall. Vi måste även definiera olika lasters
frekvens eller för att undvika förväxlingar med
svängningslärans terminologi "relativa
förekomster". Ett lastspektrum är inte heller tillfyllest
för att definiera tjänsteförhållandena, eftersom
det numera är nödvändigt att tala om, vilka
temperaturer som kan väntas under olika
flygtillstånd. Analogt med uttrycket lastspektrum kan
man även tala om ett temperaturspektrum.
Temperaturspektrum är viktigt då man önskar
studera tjänstelivslängden hos material, som har
benägenhet för krypning, och den totala
kryp-deformationen hos en konstruktionsdetalj i tjänst
är en funktion av den sammanlagda
funktionstiden över vissa temperaturer.
Säkerhetsf aktörer
Vid normala hållfasthetsberäkningar för
flygplan går man ut från "gränslasten", dvs. den
största lasten i ett visst belastningsfall, som
väntas inträffa ungefär en gång under flygplanets
tjänstetid. Denna gränslast multipliceras med
säkerhetsfaktorn 1,5, varigenom man får den
belastning som konstruktionen skall tåla.
Permanenta deformationer med upp till 0,2 %
töjning tillåts uppstå lokalt redan vid
gränslasten, dvs. de får uppstå i tjänst i sällsynta fall.
I praktiken är säkerhetsfaktorn normalt större
än de angivna minimivärdena beroende bl.a. på
att normerna för material av flygplankvalitet ger
en viss minimihållfasthet för materialet, medan
på grund av spridning den genomsnittliga
hållfastheten ligger betydligt högre, i typiska fall ca
15 % över den normenliga hållfastheten.
Dessutom uppskattas lasterna ofta något
konservativt, och marginalsäkerheten är sällan exakt noll.
För material med avsevärd spridning i
hållfasthet, t.ex. lättmetallgjutgods eller glas, är en extra
säkerhetsfaktor nödvändig. Denna är avsedd att
täcka skillnaden mellan den hållfasthet, som
visas vid ett begränsat antal hållfasthetsprov och
den minimihållfasthet, som kan tänkas uppstå
mycket sällan i den totala produktionen av
delarna. En brottrisk av 1: 10 000 har betraktats som
acceptabel för silikatglas, fig. 2. Ett stort antal
olika detaljer av lättmetallgjutgods har provats
under en period av 14 år. Provningsresultaten för
dessa gjutna detaljer, som inte haft någonting
med varandra att göra, ger en någorlunda god
fördelningskurva, approximativt en logaritmisk
normalfördelning. Ett genomsnittligt gjutgods
har en hållfasthet av ca 180 % över erforderlig
brottlast, dvs. 320 % över den högsta last, som
väntas i tjänst, fig. 3. Trots detta visar
fördelningskurvan ungeför 0,8 % sannolikhet för brott
vid gränslast.
Brottrisk och skrovvikt
Ur konstruktionssynpunkt vore det i hög grad
önskvärt att få svar på hur mycket risken för
brott i tjänst ökas, om man minskar
hållfastheten (och därigenom vikten) hos skrovet.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
