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
779
Dy WV
Fig. 23. Värdet av integranden ——— för delkollektiven
som funktion av spänningsamplituden vid olika värden på
säkerhetsfaktorn (figuren motsvarar fig. 20).
jämför de kurvor i fig. 22 som gälla material utan
och med hålkäl, så finner man, att hålkälen
medför en väsentlig minskning av livslängden vid
duralmaterialet, medan livslängden vid
stålmaterialet endast obetydligt ändras. Att hålkälen
kan inverka så olika vid olika material kan synas
egendomligt men blir dock plausibelt om man
betraktar fig. 23. En sänkning av
utmattningsgränsen för duralmaterialet medför nämligen att
kurvorna för delkollektiven III och II skjutas upp,
så att de komma att dominera över kurvorna för
delkollektiv I. För stålmaterialet ligga emellertid
kurvorna för delkollektiv I så högt, att en
måttlig förskjutning av kurvorna II och III knappast
har någon betydelse.
Resultatet av ovan genomförda granskning blir
således, att det är av stor betydelse att vid
beräkning av livslängden även beakta de relativt
fåtaliga men stora belastningar vilkas frekvens är
så liten att de ej komma att bli registrerade, om
ej den flygtid som ligger till grund för
laststatistiken utsträckes minst till många tusental eller
tiotusental flygtimmar.
Princip för jämförelse mellan olika normer
för brotthållfasthet
Inom flygtekniken brukar man enligt tysk
praxis definiera brotthållfastheten som 1,8 gånger
"säker belastning" och enligt anglosachsisk praxis
som 1,5 gånger "gränsbelastning". Samtidigt
definieras "säker belastning" som en belastning så
hög, att högre belastningar under konstruktionens
livstid äro att betrakta som undantagsfall.
"Gränsbelastning" definieras som en belastning så hög att
den icke kommer att överskridas under livstiden.
Att enbart med utgångspunkt från dessa
definitioner sluta sig till vilkendera som ger den högsta
brottlasten är icke möjligt. Känner man
emellertid därjämte belastningens fördelningsfunktion
och lastkollektivets omfattning blir detta möjligt
om man anser sig kunna ånge det antal gånger
under livstiden som resp. normlast får
överskridas.
För att belysa hithörande problemställning
betrakta vi det fall, då brottlasten enligt de nämnda
båda definitionerna antas ha samma storlek och
söka det antal gånger, som det inträffar under
flygplanets livstid att de enligt ovan definierade
normbelastningarna överskridas.
För enkelhets skull lägges därvid fig. 21 (övre
delfiguren) till grund för bestämning av
sambandet mellan jb och och vi bestämma härur det
mot jß = ]bvf= 1,8 svarande värdet på nEnär
vidare laststatistikens fördelningsfunktion är
given (motsvarande värdena i tabell 2) kan man
beräkna hur stor omfattning n‡ den del av
lastkollektivet har, som ligger ovanför den nominella
lasten. Talet n* anger alltså antalet gånger under
flygplanets livstid, som lasten överskrider "säker
belastning" (dvs. brottlast/1,8). Det är vidare lätt
att beräkna antalet gånger n‡P, som lasten
överstiger något annat lastvärde nß/jp. På detta sätt
erhålles sambandet i fig. 24 mellan det antal
gånger (n%p) under flygplanets livstid, som lasten
överstiger den av säkerhetsfaktorn jp definierade
normlasten. Uppenbarligen kommer detta
samband att bli beroende av materialegenskaperna.
Härav följer omvänt att relationen mellan de
verkliga brotthållfastheter hos konstruktionen,
som motsvara en rigorös tillämpning av tysk och
anglosachsisk praxis enligt ovan, i princip
kommer att bli beroende av dels vilket material
konstruktionen är utförd av, dels för vilket ändamål
flygplanet avses (manöver- eller vindbyflygning).
(Siffervärdena i fig. 24 få dock ej tillmätas
alltför stor betydelse enär, som framgår av det
ovanstående, premisserna beträffande
livslängdsberäkningen äro osäkra.)
Begreppet "säkerhet mot utmattning"
För att belysa de problem som uppställa sig
när det gäller att införa en rationell definition av
begreppet "säkerhet mot utmattning" skola vi till
en början diskutera den definition, som anges
av de tyska hållfasthetsnormerna för flygplan
(BVF). Denna definition innebär följande
bestämmelse. Om man ökar både medellast och
last-amplitud med faktorn 1,35, så får brott just ske
vid det sammanlagda lastantal, som förväntas
uppträda under konstruktionens medeldrifttid.
Denna bestämmelse innebär emellertid helt
enkelt, att livslängden skall anta det avsedda värdet
om hela lastnivån (såväl medellast som
last-amplitud) höjes med faktorn 1,35. Men detta är
ingenting annat än att sänka säkerhetsfaktorn
till brott med faktorn 1,35. Det är med andra ord
om man minskar säkerhetsfaktorn till brott till
74 % av dess nominella värde, som livslängden
skall anta det föreskrivna värdet. Den
ifrågavarande bestämmelsen innebär alltså i princip
ingenting annat än som kan uttryckas med den
nominella säkerhetsfaktorn till brott.
Vi skola nu angripa problemet på ett annat sätt
och fråga oss då varför man över huvud inför
begreppet säkerhetsfaktor. Svaret på frågan måste
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
