Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life
Problem of predicting the residual service life of airplanes and helicopters is highly relevant for flight safety. In this paper, on the basis of the conducted research on the change of mechanical characteristics during materials fatigue accumulation, it is proposed to control the service life by ch...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Journal of Mechanical Engineering
2023
|
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/277736 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Journal of Mechanical Engineering |
Репозитарії
Journal of Mechanical Engineering| id |
journalsuranuajme-article-277736 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Journal of Mechanical Engineering |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Гребенніков, М. М. Дібір, О. Г. Кирпікін, А. О. Пекельний, М. І. |
| spellingShingle |
Гребенніков, М. М. Дібір, О. Г. Кирпікін, А. О. Пекельний, М. І. Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| author_facet |
Гребенніков, М. М. Дібір, О. Г. Кирпікін, А. О. Пекельний, М. І. |
| author_sort |
Гребенніков, М. М. |
| title |
Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| title_short |
Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| title_full |
Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| title_fullStr |
Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| title_full_unstemmed |
Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life |
| title_sort |
use of logarithmic decrement of oscillation damping for prediction of the aviation structures service life |
| title_alt |
Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій |
| description |
Problem of predicting the residual service life of airplanes and helicopters is highly relevant for flight safety. In this paper, on the basis of the conducted research on the change of mechanical characteristics during materials fatigue accumulation, it is proposed to control the service life by changing the dissipative characteristics. In case of fatigue damage, the accumulative logarithmic decrement of oscillation damping δ increases to the limit maximum value δm, which corresponds to the critical length of the main fatigue crack, which leads to failure. The limit value δm can be set depending on the amount of energy spent on the development of the main fatigue crack, taking into account the dangerous part of the consumed energy. With the accumulation of fatigue damage, the growth of logarithmic decrement occurs at the expense of energy expenditure for the growth of fatigue cracks and internal friction. This is taken into account by the coefficient α, which allows to allocate a dangerous part of the energy that goes into the development of a main fatigue crack. The problem of durability prediction consists of two stages. At first, it is needed to determine δm for the critical crack length. Then, based on the two values of logarithmic decrement at the corresponding load cycles, the number of cycles to failure – to the critical length of the crack – is predicted by the Peris formula. |
| publisher |
Journal of Mechanical Engineering |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/277736 |
| work_keys_str_mv |
AT grebenníkovmm useoflogarithmicdecrementofoscillationdampingforpredictionoftheaviationstructuresservicelife AT díbírog useoflogarithmicdecrementofoscillationdampingforpredictionoftheaviationstructuresservicelife AT kirpíkínao useoflogarithmicdecrementofoscillationdampingforpredictionoftheaviationstructuresservicelife AT pekelʹnijmí useoflogarithmicdecrementofoscillationdampingforpredictionoftheaviationstructuresservicelife AT grebenníkovmm vikoristannâlogarifmíčnogodekrementuzgasannâkolivanʹdlâprognozuvannâresursuavíacíjnihkonstrukcíj AT díbírog vikoristannâlogarifmíčnogodekrementuzgasannâkolivanʹdlâprognozuvannâresursuavíacíjnihkonstrukcíj AT kirpíkínao vikoristannâlogarifmíčnogodekrementuzgasannâkolivanʹdlâprognozuvannâresursuavíacíjnihkonstrukcíj AT pekelʹnijmí vikoristannâlogarifmíčnogodekrementuzgasannâkolivanʹdlâprognozuvannâresursuavíacíjnihkonstrukcíj |
| first_indexed |
2024-06-01T14:44:46Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:44:46Z |
| _version_ |
1800670372077502464 |
| spelling |
journalsuranuajme-article-2777362024-04-20T06:15:12Z Use of Logarithmic Decrement of Oscillation Damping for Prediction of the Aviation Structures Service Life Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій Гребенніков, М. М. Дібір, О. Г. Кирпікін, А. О. Пекельний, М. І. Problem of predicting the residual service life of airplanes and helicopters is highly relevant for flight safety. In this paper, on the basis of the conducted research on the change of mechanical characteristics during materials fatigue accumulation, it is proposed to control the service life by changing the dissipative characteristics. In case of fatigue damage, the accumulative logarithmic decrement of oscillation damping δ increases to the limit maximum value δm, which corresponds to the critical length of the main fatigue crack, which leads to failure. The limit value δm can be set depending on the amount of energy spent on the development of the main fatigue crack, taking into account the dangerous part of the consumed energy. With the accumulation of fatigue damage, the growth of logarithmic decrement occurs at the expense of energy expenditure for the growth of fatigue cracks and internal friction. This is taken into account by the coefficient α, which allows to allocate a dangerous part of the energy that goes into the development of a main fatigue crack. The problem of durability prediction consists of two stages. At first, it is needed to determine δm for the critical crack length. Then, based on the two values of logarithmic decrement at the corresponding load cycles, the number of cycles to failure – to the critical length of the crack – is predicted by the Peris formula. Проблема прогнозування залишкового ресурсу літаків і вертольотів є дуже актуальною з точки зору безпеки польотів. У даній роботі на базі проведених досліджень зміни механічних характеристик при накопиченні втоми матеріалів пропонується контролювати строк служби по зміні дисипативних характеристик. При втомному пошкодженні накопичувальний логарифмічний декремент згасання коливань δ зростає до граничного максимального значення δm, що відповідає критичній довжині магістральної втомної тріщини, яка призводить до руйнування. Граничне значення δm може встановлюватися залежно від кількості енергії, витраченої на розвиток магістральної втомної тріщини з урахуванням нешкідливої частини спожитої енергії. Із накопиченням втомних пошкоджень логарифмічний декремент зростає за рахунок витрат енергії на збільшення втомних тріщин і внутрішнього тертя. Це враховується коефіцієнтом α, який дозволяє виокремити небезпечну частину енергії, що йде на розвиток магістральної втомної тріщини. Задача прогнозування довговічності складається з двох етапів. Спочатку визначається δm для критичної довжини тріщини. Після цього за двома значеннями логарифмічного декременту при відповідних циклах навантаження за формулою Періса прогнозують кількість циклів до руйнування – до критичної довжини тріщини. Проблема прогнозування залишкового ресурсу літаків і вертольотів є дуже актуальною з точки зору безпеки польотів. У даній роботі на базі проведених досліджень зміни механічних характеристик при накопиченні втоми матеріалів пропонується контролювати строк служби по зміні дисипативних характеристик. При втомному пошкодженні накопичувальний логарифмічний декремент згасання коливань δ зростає до граничного максимального значення δm, що відповідає критичній довжині магістральної втомної тріщини, яка призводить до руйнування. Граничне значення δm може встановлюватися залежно від кількості енергії, витраченої на розвиток магістральної втомної тріщини з урахуванням нешкідливої частини спожитої енергії. Із накопиченням втомних пошкоджень логарифмічний декремент зростає за рахунок витрат енергії на збільшення втомних тріщин і внутрішнього тертя. Це враховується коефіцієнтом α, який дозволяє виокремити небезпечну частину енергії, що йде на розвиток магістральної втомної тріщини. Задача прогнозування довговічності складається з двох етапів. Спочатку визначається δm для критичної довжини тріщини. Після цього за двома значеннями логарифмічного декременту при відповідних циклах навантаження за формулою Періса прогнозують кількість циклів до руйнування – до критичної довжини тріщини. Journal of Mechanical Engineering Проблемы машиностроения Проблеми машинобудування 2023-06-30 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/277736 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 26 No. 1 (2023); 23-28 Проблемы машиностроения; Том 26 № 1 (2023); 23-28 Проблеми машинобудування; Том 26 № 1 (2023); 23-28 2709-2992 2709-2984 en uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/277736/272624 https://journals.uran.ua/jme/article/view/277736/272625 Copyright (c) 2023 М. М. Гребенніков, О. Г. Дібір, А. О. Кирпікін, М. І. Пекельний http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |