Fejlesztett repülőgépipari alkatrész végeselemes szilárdságtani ellenőrzése

Abstract

A diplomamunkám témáját a Diehl Aviation Hungary Kft. biztosította. Célja, hogy az általuk rám bízott repüléstechnikai berendezés szilárdságtani megfelelőségét végeselem módszerrel megvizsgáljam adott terhelések mellett, valamint a vizsgálat eredményeit párhuzamba állítva a termék elődjének eredményeivel hasonlítsam össze azokat. A termék egy ún. felsőrögzítő, mely feladata a repülőgép utasterében elhelyezkedő nagyobb berendezések megfelelő rögzítése a repülőgép sárkányszerkezetéhez. Ezen belül is egy speciális, kizárólag az Airbus A350 XWB 900-1000 típusú gépekbe beépülő szekrényekhez készült berendezésről van szó. A termékfejlesztési igény azon célból jött létre, hogy megfeleljen a vállalat által létrehozni kívánt új katalógusopciókból választható szekrények rögzítésére. Ebből ugyanis az következik, hogy maguk a szekrények is új, egységes formatervet kapnak, így ennek keretében átdolgozásra kerülnek a rögzítő berendezések is. Ezek a változtatások pedig magukkal vonzzák az engedélyeztetéshez szükséges szoftveres és fizikai tesztekkel alátámasztott megfelelőséget. A folyamat megfelelő leírása és szélesebb körű ismertetése érdekében nem csak magát a vizsgálatot végeztem el. Szükségesnek láttam részletezni magát a felsőrögzítőt (működési elve, részegységei), az újítás jelentőségét és előnyeit, továbbá fontosnak tartottam ismertetni a vállalat által használt modellezési technikák bemutatását is. A vizsgálatot a Hyperworks nevű végeselem szoftver segítségével végeztem el, ugyanis a Diehl nél is ezt használják a hasonló vizsgálatok elvégzéséhez. Ehhez szükséges volt, hogy a termékeket megfelelően előkészítsem, gondolok itt a geometria egyszerűsítésére és behálózására, valamint az anyagtulajdonságok definiálására. A vizsgálatokat az Airbus és az Európai Repülésbiztonsági Ügynökség (EASA) által meghatározott szabványoknak megfelelően végeztem el, melyeket elmozdulásra, illetve elemfeszültségre értékeltem ki. Az általam elvégzett végeselem vizsgálatok rámutattak arra, hogy a megváltozott igényeknek, a jelenleg használatban lévő felsőrögzítő, már csak korlátozottan lesz képes eleget tenni. Ennek okán bizonyosan kijelenthető, hogy a geometria módosítása teljes mértékben indokolt, és szükséges lépés volt. Azonban, csupán a végeselemes vizsgálatok alapján nem jelenthető ki teljes mértékben, hogy a fejlesztett konstrukció, jelen állapotában meg fogja kapni a szükséges engedélyeket az Európai Repülésbiztonsági Ügynökségtől (EASA). Ehhez további vizsgálatokra van szükség, mind szoftveres, mind pedig fizikai tesztekre. Azonban, az előzetes vizsgálatok alapján kapott eredmények bíztatók.