Experimental and numerical studies of the design of statically indeterminate turbojet engines
Eksperymentalne i numeryczne badania konstrukcji statycznie niewyznaczalnych silników turboodrzutowych *
Author: Paweł Bałon, Bartłomiej Kiełbasa, Robert Smusz, Grzegorz Szeliga
Mechanik nr 05/06/2025 - Nowe technologie
ABSTRACT: The article presents a methodology for designing an aircraft frame with a maximum take-off weight of up to 5700 kg. The study was based on a model of a turbojet engine truss intended for use in aircraft of this category. The objective was to develop a design approach using commercially available tools for the design, construction, and manufacturing of such structures.. The resulting truss structure is designed to withstand a range of internal and external loads, including thermal displacements and deformations.
KEYWORDS: truss design, lattice structures, frame structures, FEM
STRESZCZENIE: Artykuł przedstawia metodykę projektowania ramy samolotu o maksymalnej masie startowej do 5700 kg. Badania oparto na modelu kratownicy silnika turboodrzutowego przeznaczonego do zastosowania w samolotach tej klasy. Celem było opracowanie podejścia projektowego z wykorzystaniem ogólnodostępnych narzędzi do projektowania, konstruowania i wytwarzania tego typu struktur. Powstała konstrukcja kratownicowa została zaprojektowana tak, aby wytrzymywać zakres obciążeń wewnętrznych i zewnętrznych, w tym przemieszczenia i odkształcenia cieplne.
SŁOWA KLUCZOWE: projektowanie kratownic, konstrukcje kratowe, konstrukcje ramowe, MES
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
[1] Sokół K. „CATIA. Wykorzystanie metody elementów skończonych w obliczeniach, inżynierskich”. Wydawnictwo HELION, Gliwice (2014).
[2] Galiński C. „Wybrane zagadnienia konstrukcji samolotów”, Oficyna Politechniki Warszawskiej, (2020).
[3] Sibilski K. ”Mechanika w Lotnictwie” tom II, Warszawa (2016).
[4] Obciążenia łoża silnika AI-450 CP modelowego samolotu ze śmigłem MT, propeller MTV-5-1-e-c-f-r(p) 5-blade i podwozia przedniego zawieszonego na łożu silnik. Opracowanie własne, (2022).
[5] Kiełbasa B., Bałon P., Świątoniowski A., Szostak J. “Fatigue fracture analysis of composite plates with an elliptical hole”. Strength of Materials. Vol. 49, No. 4, July, (2017).
[6] Specyfikacje certyfikacyjne dla samolotów kategorii normalnej, użytkowej, akrobacyjnej i transportu lokalnego CS23.
[7] Bałon P., Rejman E., Kiełbasa B., Smusz R., Szeliga G. “Experimental studies of thin-walled aircraft structures”. Mechanik. 10 (2022).
DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2025.5-6.4
* Artykuł recenzowany
