Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 38. 18 oktober 1947 - Det hållfasthetstekniska säkerhetsbegreppet ur statistisk synpunkt, av Sten Luthander
<< 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.
// oktober 1947
773
ligger inom den lastklass abskissan anger. Som synes visa
kurvorna relativt stor avvikelse från varandra. För att
undersöka om några gemensamma egenskaper finnas hos
de motsvarande lastkollektiven kan man företa en
uppdelning i normalfördelade delkollektiv på sätt ovan
antytts. En preliminär undersökning av några dylika
frekvensdiagram har givit vid handen, att manöver- och
vindbybelastningar på flygplan kunna definieras enligt
tabell 2.
Utgångspunkt vid avgränsningen av de olika
delkollektiven i tabell 2 har bl.a. varit den tanken, att det vid ren
sträckflygning ("vindbyflygning") alltid då och då
förekommer manövrer som medföra belastningar och omvänt
att det vid "ren" manöverflygning även alltid uppträder
vindbybelastningar. Om så är fallet böra också de för
resp. lasttyp karakteristiska delkollektiven återfinnas
såväl vid vindby- som vid manöverlaststatistikerna.
Det är intressant att notera, att vid vindbystatistik 95 %
av alla laster tillhöra ett delkollektiv med mycket liten
spridning. Övervägande flertalet lastperioder har alltså
mycket liten amplitud. Vid manöverstatistik tillhör
däremot mer än hälften av alla belastningar ett delkollektiv
med mycket stor spridning. Vidare må speciellt noteras, att
det även vid vindbystatistik förekommer ett fåtal
lastperioder (0,25 %) tillhörande sistnämnda delkollektiv med
mycket stor spridning. Vid vindbystatistik får man alltså
räkna med att det då och då uppträder enstaka, höga
belastningar. Denna omständighet kommer i det följande
att ge upphov till intressanta reflexioner.
Tabell 2. Preliminär definition av "standardstatistik’’ för
belastningar på flygplan
Fig. 9. Last—tid-funktion med
konstant medellast (schematiskt).
Fig. 10.
Exempel på
belastningsstatistik
från vind by
-flygning (enl.
Kaul, Filzek5).
Belastnings- tyP Biandkollektivets omfattning nr Delkollektiv om- 90 %
[-fattning-]
{+fatt- ning+} % spridning tsc
Manöver- 50—100 lastperio- I 55 uSI ,= 1,2
belastning der per flygtimme II 45 KSlI ,= 0,4
Vindby- 5—10 lastperioder I 0,25 Kgi ,= 1,2
belastning per flygkm II 4,75 uGll ,= 0.4
III 95 uG 7/7 = 0,2
Tvåtalsstatistik
Vid ovan berörda laststatistik för flygplan hade för
enkelhets skull medellasten antagits konstant. Härigenom
vann man den förenklingen att lasten definierades av en
statistisk entalsstorhet, lastainplituden. Med hänsyn till
att även medellastens storlek är av viss betydelse för
materialets utmattningshållfasthet (se ovan), bör en
fylligare statistik definiera belastningen såsom en statistisk
tvåtalsstorhet i det att utom lastamplituden även
medellasten anges. En statistisk accelerometer för insamling av
dylik tvåtalsstatistik från flygbelastningar har 1942
konstruerats vid Flygtekniska Försöksanstalten, men några
resultat ha ännu ej publicerats.
En uppfattning om hur tvåtalsstatistik från ett annat i
praktiken förekommande fall kan gestalta sig erhålles av
fig. 11 och 12. Med en registrerande svängningsmätare
registrerades variationerna i avståndet mellan framaxeln och
chassiet på en bil, som kördes över en grusväg*. Fig. 11
visar en del av registreringskurvan. Genom att dela in
lastområdet i 12 intervall och räkna antalet konsekutiva
övre och undre lastgränser erhålles ett frekvensschema
enligt fig. 12. Den siffra, som står i en viss ruta anger
antalet gånger under en viss drifttid, som ett lastmaximum
P närmast efterföljes av ett lastminimum P. I nedre
figuren ha nivålinjer för konstant frekvens inlagts.
Principiellt samband mellan säkerhetsfaktor
och statistisk medellivslängd
Om några av de under en viss drifttid
uppträdande belastningarna äro större än den mot
utmattningsgränsen svarande, måste
konstruktionen komma att utmattas efter en tillräckligt lång
drifttid. Ju lägre hållfasthetsnivån ligger relativt
lastnivån, desto oftare måste det komma att
inträffa att utmattningsgränsen överskrides, och
desto kortare måste alltså livslängden bli. Det är
därför av primär betydelse att införa rationella
definitioner av last- och hållfasthetsnivåerna.
För enkelhets skull betraktas här endast det fall
då medellasten Pm antas konstant. Lasten
definieras då av den statistiskt fördelade
lastamplituden. Till en början betraktas det fall då
lastamplituden är normalfördelad. Motsvarande
frekvens- och fördelningsdiagram åskådliggöras i
fig. 13. Övre delfiguren anger hur många procent
av samtliga under viss drifttid uppträdande
lastgränser (lastmaxima eller -minima) som falla
inom ett visst lastintervall a. Nedre delfiguren
anger hur många procent av samtliga under viss
* Undersökningen är utförd vid Flygtekniska Laboratoriet, KTH.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
