MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Henryk TOMASZEK
A method of evaluating time of fatigue crack growth to limiting value of some selected structural components - an outline
Brak streszczenia w języku polskim (artyuł jedynie w wersji anglojęzycznej).
A method of evaluating fatigue life of some selected structural components at a given spectrum of loads – an outline
Brak streszczenia w języku polskim
A method of evaluating fatigue life of some selected structural components at a given spectrum of loads – an outline
The paper has been intended to introduce a method of evaluating the damage hazard and fatigue life of a structural component of an aircraft for: a given spectrum of loading the component; the Paris formula with the range of values of the material constant - differentiated. Fatigue crack growth while the aircraft is operated shows random nature. To describe the dynamics of the crack propagation as a random process, a difference equation was used to arrive at a partial differential equation of the Fokker-Planck type. Having solved this equation enables the density function of growth in the crack length to be found. With the density function of the crack length and the boundary value thereof, probability of exceeding the boundary condition has been determined.
A method of evaluating time of fatigue crack growth to limiting value of some selected structural components - an outline
The paper has been intended to introduce a method of evaluating time of fatigue crack growth to limiting value for some selected structural components during aircraft's operation process. The method, base on stress intensity factor and Paris' formula, which describe physical nature of the process. To describe the dynamics of the crack propagation was used a partial differential equation of the Fokker-Planck type. Having solved this equation enables the density function of the crack length to be found. This function, gave possibility of determination time density function when fatigue crack growth achieves limiting value.
Uproszczona metoda oceny trwałości zmęczeniowej wybranych elementów konstrukcji statku powietrznego dla zmiennego widma obciążenia
Ocena trwałości zmęczeniowej elementu konstrukcji pracującego pod wpływem zmiennego widma obciążenia przysparza wielu trudności. Stąd potrzeba poszukiwania uproszczonych metod umożliwiających tą ocenę. Przedstawiona praca obejmuje przekształcenie widma rzeczywistego o zmiennych wartościach cykli w widmo jednorodne o cyklach ważonych. Wykorzystując widmo przekształcone przedstawiono metodę oceny trwałości zmęczeniowej wybranego elementu konstrukcji statku powietrznego z początkowym pęknięciem. Do modelowania przyrostu długości pęknięcia wykorzystano równanie różnicowe z którego po przekształceniu otrzymano równanie różniczkowe cząstkowe typu Fokkera-Plancka. Rozwiązaniem szczególnym tego równania jest funkcja gęstości długości pęknięcia elementu. Wykorzystując następnie funkcję gęstości długości pęknięcia określono trwałość zmęczeniową elementu konstrukcji dla pęknięcia narastającego do wartości dopuszczalnej ld mniejszej od wartości krytycznej lkr. W pracy rozpatruje się przypadek, gdy wykładnik równania Parisa m &ne 2.
A simplified method to assess fatigue life of selected structural components of an aircraft for a variable load spectrum
The assessment of fatigue life of an aircraft's structural component operating under variable load spectrum causes many and various problems, hence the need for simplified methods that facilitate it. The presented study covers the question of rearranging an actual spectrum with variable values of cycles into a homogeneous spectrum with weighted cycles. A method for the evaluation of fatigue life of some selected aircraft's structural component with an initial crack has been presented using a rearranged spectrum. To model an increment in the crack length a difference equation has been applied which, after rearrangement, resulted in a partial differential equation of the Fokker-Planck type. A density function of the crack length is a particular solution to this equation. Using the density function of a crack length, fatigue life of the structural component has been determined for the crack that keeps growing up to the permissible value ld lower than the critical value lkr. What has been given consideration in this study is the case when the exponent of the Paris equation m ≠ 2
Uproszczona metoda szacowania niezawodności i trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcji statku powietrznego z wykorzystaniem wzoru Parisa dla m=2 i zmiennego widma obciążenia
Prezentowany artykuł jest uzupełnieniem pracy, w której przedstawiono metodę oceny trwałości zmęczeniowej elementu konstrukcji dla zmiennego widma obciążenia z wykorzystaniem wzoru Parisa dla m≠2. Ze względu na odmienność postaci analitycznych rozwiązań dla wykładnika równania Parisa m=2, ten szczególny przypadek rozwiązań został przedstawiony w niniejszym opracowaniu. Pokazany został sposób przekształcenia widma rzeczywistego o zmiennych wartościach cykli w widmo jednorodne o cyklach ważonych. Wykorzystując widmo przekształcone opracowano metodę oceny trwałości zmęczeniowej wybranego elementu konstrukcji statku powietrznego z początkowym pęknięciem. Do modelowania przyrostu długości pęknięcia wykorzystano równanie różnicowe, z którego po przekształceniu otrzymano równanie różniczkowe cząstkowe typu Fokkera-Plancka. Rozwiązaniem szczególnym tego równania jest funkcja gęstości długości pęknięcia elementu. Wykorzystując następnie funkcję gęstości długości pęknięcia określono niezawodność i trwałość zmęczeniową elementu konstrukcji dla pęknięcia narastającego do wartości dopuszczalnej ld mniejszej od wartości krytycznej lkr..
Application of the Paris formula with m=2 and the variable load spectrum to a simplified method for evaluation of reliability and fatigue life demonstrated by aircraft components
The presented paper is the follow-up to the study, where the method for assessment of the fatigue life of a structural component was outlined with consideration of the variable spectrum of loads and with use of the Paris formula for m ≠ 2. Due to the different nature inherent to analytic forms of solutions for the Paris equations with their exponential parameter m = 2, that special case is the subject of a separate analysis. This paper also uses the transformation of a real spectrum with variable values of fatigue cycles into a homogenous spectrum with weighted cycles. The method was developed that uses the transformed spectrum to evaluate fatigue life for a selected component of the aircraft structure when the component suffers from an initial crack. The method for modeling of the crack length expansion uses a differential equation that is then subjected to transformations to obtain a partial differential equation of the Fokker-Planck type, which has a particular solution, explicitly the length density function for the crack of the component in question. That length density function served subsequently to determine reliability and fatigue life of a structural component where the crack length expanded from the permissible value ld to the critical threshold lkr..