Fatigue crack growth dependences in structural elements of heavy transport aircraft

Abstract

This thesis is dedicated to design of a cargo airplane for medium haul airlines with the possibility of transporting big/heavy cargo, which meets international flight standards, safety, economy and reliability standards, as well as analysis of the fatigue crack growth dependences in loaded structural elements of the wing and fuselage. The design methodology is based on prototype analysis to select the most advanced technical decisions, engineering calculations to get the technical data of designed aircraft and computer based design using CAD/CAM/CAE systems. In special part the numerical modeling and statistical analysis is used to process experimental data. Practical value of the work is to identify the patterns of fatigue cracks growth and development in traditional aviation aluminum alloys in order to predict the limiting state of the structure. The materials of the qualification work can be used in the aviation industry and educational process of aviation specialties.

Дана кваліфікаційна робота присвячена розробці вантажного літака для середньомагістральних авіаліній з можливістю транспортування великих/негабаритних вантажів, що відповідає міжнародним стандартам польотів, нормам безпеки, економічності та надійності, а також аналіз закономірностей росту втомних тріщин у навантажених конструктивних елементах крила та фюзеляжу. В роботі було використано методи аналітичного розрахунку, комп’ютерного проєктування за допомогою CAD/CAM/CAE систем, чисельного моделювання і статистичного аналізу експериментальних даних. Практичне значення результату кваліфікаційної роботи полягає у виявленні закономірностей росту і розвитку втомних тріщин у традиційних авіаційних алюмінієвих сплавах з метою передбачення та прогнозування граничного стану конструкції. Матеріали кваліфікаційної роботи можуть бути використані в навчальному процесі та в практичній діяльності конструкторів спеціалізованих проектних установ.