The effect of the type of elements used to stiffen thin-walled skins of load-bearing aircraft structures on their operating properties. Experimental tests and numerical analysis

The paper presents results of a study on thin-walled structures modelling representative fragments of aircraft fuselages subjected to bending and torsion. The type of the considered load and deformation corresponds to the state of such structures under in-flight conditions. The subject of the study were structures made of composite materials. Adopted assumptions include admissibility of post-buckling deformation in the operating load regime. Results of experimental studies are presented together with nonlinear numerical analyses carried out with the use of the finite elements method applied to a number of variant structures provided with various types of skin stiffening elements. Operating properties of the examined structures have been compared on the grounds of adopted criteria.

Praca prezentuje wyniki badań ustrojów cienkościennych, stanowiących modele reprezentatywnych fragmentów struktur lotniczych, poddawanych zginaniu oraz skręcaniu. Rodzaj obciążenia oraz deformacji odpowiada stanowi struktury w warunkach eksploatacji. Przedmiotem rozważań były ustroje wykonane z kompozytów. Przyjęto założenie o dopuszczalności deformacji zakrytycznych dla obciążeń eksploatacyjnych. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i nieliniowych analiz numerycznych w ujęciu metody elementów skończonych szeregu wariantów ustrojów, zawierających różne rodzaje usztywnień pokryć. Dokonano porównania właściwości eksploatacyjnych badanych ustrojów, w oparciu o przyjęte kryteria.