Numerička analiza ojačanog panela sa inicijalnim oštećenjem sa aspekta mehanike loma

 

Katarina Maksimović

Milutin Janković

Nenad Berić

Vera Nikolić-Stanojević

 

Glavna i noseća struktura vazduhoplova su projektovane u osnovi od ojačanih panela kako bi se postigla visoka specifična čvrstoća. Ovaj rad razmatra primenu metode konačnih elemenata (MKE) u analizi  tankozidnih strukturalnih elemenata sa inicijalnim prskotinama sa aspekta mehanike loma. Intezivan razvoj računarske tehnologije  tokom poslednjih dekada stvorili su uslove i omogućili rešavanje problema sa aspekta mehanike loma primenom metoda numeričkih simulacija. U slučajevima kompleksnih i velikih strukturalnih sistema izloženih dejstvu složenih opterećenja i graničnih uslova rešavanje diferencijalnih jednačina primenom analitičkih metoda je veoma teško i praktično nemoguće. Stoga rešavanje ovih problema zahteva primenu numeričkih metoda, najčešće MKE. Za određivanje faktora inteziteta napona (FIN) kod tankozidnih konstrukcija tipa ojačanih panela korišćeni su specijalni singularni konačni elementi. Analiza širenja prskotine za razmatrane elemente od duraluminija 2219-T851 je izvršena za ciklična opterećenja konstantne amplitude. Numeričke analize širenja prskotine u ovom slučaju za panel sa inicijalnom prskotinom, pod dejstvom cikličnih opterećenja konstantne amplitude, je realizovana primenom Parisovog i Valkerovog modela. Dobijeni rezultati numeričkih simulacija su u saglasnosti sa eksperimentima.

Ključne reči: tankozidna konstrukcija, struktura letelice, mehanika loma, panel, prskotina, rast prskotine, numerička analiza, metod konačnih elemenata, singularni konačni elementi, faktor intenziteta napona.