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.
16 november 1954
tiskt, då det knappast är sannolikt att den
kortaste livslängden av t.ex. 1 000 detaljer i
produktionen kan komma att ligga så nära den kortaste
livslängden av 25 detaljer. Man har anledning att
misstänka att sannolikhetskurvan kan ha en
svans åt vänster på samma sätt som i en
gauss-fördelning. Om man kan acceptera en risk av
1: 10 000 (dvs. den svagaste delen i en
produktionskvantitet av 1 000 skulle fortfarande ha
90 % chans att hålla hela tiden ut i tjänst)
finner man att den sannolika minimilivslängden iV2
då blir 73 000. Man har således erhållit en
erforderlig säkerhetsfaktor 6,12 på livslängden,
medan den enkla extrapoleringen gav 2,23.
Waloddi Weibull har gjort en utredning i denna
fråga, och en serie om 1 000 provstycken har
ut-mattningsprovats för att man skulle få se hur
fördelningskurvans svans ser ut. Proven var
enkla stavar av Alclad-plåt med två borrade hål
som brottanvisningar. Medelspänningen på
nettoarean vid högsta last var 14 kp/mm2 i samtliga
prov och minsta lasten var 0. Utvärderingen av
dessa prov är ännu ej slutförd. Resultaten
hittills visar dock att sannolikhetskurvan har en
svans, men att väsentliga olikheter föreligger för
material från olika leverantörer.
Frågan om spridningen i
utmattningslivslängden och om lämpliga fördelningsfunktioner för
denna spridning har börjat väcka intresse även
i USA. Man kan konstatera, att här öppnats ett
nytt område för forskningen, som dels gäller
materialegenskaperna i och för sig, dels lämpliga
fördelningsfunktioner för extrapolering från ett
begränsat antal provdata.
En säkerhetsfaktor på utmattningslivslängden
kan inte lätt omvandlas till en lämplig
säkerhets-faktor på påkänningarna. Det är ändå den senare
som konstruktören och hållfasthetsmannen har
det största intresset för. Tyvärr är det så att
denna relation kan vara olika för varje
kombination av lastspektrum och SN-kurvor. För en
enkel borrad provstav av Alclad-plåt får vi
relationen i fig. 6. För detta material och detta
lastspektrum som är typiskt för jaktflygplan skulle
en säkerhetsfaktor 1,3 på påkänningarna
motsvara en faktor 3 på livslängden.
Forskning beträffande spridningen vid
utmattning tycks ge vid handen att det vore mera
ändamålsenligt att studera spridningsbandet med
vertikala snitt genom Wöhler-kurvan, dvs.
spridningen på påkänningsnivån för en och samma
livslängd och inte som hittills spridningen på
livslängden för en och samma lastnivå. För vissa
normalt förekommande material tycks nämligen
bredden på spridningsbandet i vertikalled vara
konstant och oberoende av lastnivån. Det är dock
kanske för tidigt att säga någonting bestämt om
detta.
Några ytterligare säkerhetsfaktorer torde vara
obehövliga när man. skall konstruera för en given
1109
Fig. 6. Relativ livslängd i utmattning som funktion av
säkerhetsfaktor på påkänningen, baserad på fig. 4.
livslängd, förutsatt att lastspektrum väljes med
försiktighet, så att det motsvarar de sämsta
möjliga fall, som man anser sig behöva räkna med,
och att livslängden som krävs motsvarar vad man
fordrar för det fåtal flygplan som överlever alla
andra faror. Risken att de sämsta detaljerna i en
produktionsserie skulle råka komma på det fåtal
flygplan som får den längsta tjänstetiden, är
mycket liten. Flertalet av flygplanets högt
påkän-da delar kommer att ha en potentiell livslängd
som är tre gånger större än vad som fordras. De
normala bestämmelserna beträffande erforderlig
statisk hållfasthet måste dock naturligtvis
alltid iakttas.
Spänningar och beräkningsmetoder
Spänningar och beräkningsmetoder påverkar ej
flygplanets livslängd om ej
hållfasthetsberäkningarna innehåller misstag. Hållfasthetsmannen
kommer av naturliga skäl att försöka hålla sig
på den säkra sidan i sina beräkningar, vilket ger
en extra säkerhetsmarginal.
Hur försiktig man än är, kommer emellertid
vissa fel av okänd storleksordning med. De
allvarligaste beräkningsfelen visar sig när de
sedvanliga stora belastningsproven har utförts och
lämpliga åtgärder kan vidtas. Återstående fel,
soin ej har upptäckts, är troligen små och kan
tänkas visa sig först efter en tids tjänst, t.ex.
genom utmattningssprickor o. d. eller när någon
kombination av samtidiga olyckliga händelser
inträffar och således uttömmer de marginaler som
normalt är för handen.
Man kan dock ej komma ifrån att vid det
statistiska studiet av sambandet mellan hållfasthet
och haverifrekvens är den mänskliga faktorn
källa till en stor del av spridningen av
säkerhetsfunktionerna.
Beräkningsfel samt vissa kända, men kanske
onödigt stora hållfasthetsmarginaler är en del av
förklaringen till spridningen i hållfasthet (fig. 3
och 7) ehuru spridningen i materialets
egenskaper i halvfabrikat antagligen dominerar.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
