Vorlesung 4 Lastannahmen

Question 1

Welche Belastungsfälle und Belastungen sind bei der Auslegung zu berücksichtigen?
Was ist bei der Festlegung der Lastannahmen grundsätzlich ebenfalls zu berücksichtigen?

Answer 1

Belastungsfälle:

• Zum einen diejenigen, die durch die Forderungen der Luftfahrtbehörden (FAR, EASA, CS Certification Specification->heute gültige Gesetze, Kapitel 23,25) festgelegt sind.
• Zum anderen diejenigen, denen ein Flugzeug im geplanten tatsächlichen operativen Betrieb ausgesetzt ist. Diese Lastfälle können gegebenenfalls über die Behördenforderungen hinaus gehen.
• Lastfälle beinhalten alle zu erwartenden Bewegungen am Boden, bei den verschiedenartigsten Flugmanövern in ruhender und böenbehafteter Atmosphäre. Dazu gehören auch Lastfälle (Failure Cases), die z.B. beim Ausfall den Piloten unterstützender Systeme entstehen können sofern deren Ausfallwahrscheinlichkeit größer als 10^-9 ist.

Kräfte:
Auftrieb
Gewicht
Schub
Widerstand 

Belastungen:
Belastung aus der Druckbelüftung
Lasten aus dem Landestoß (Feder-Dämpfer-System)

Question 2

Was ist bei der Erstellung für jeden Lastfall bezogen auf das betrachtete Gesamtsystem immer zu beachten bzw. einzuhalten?

Answer 2

Das Kräftegleichgewicht (innere, äußere)

Question 3

Wie verlaufen die Belastungen und Schnittkräfte an einem Flügel/am Rumpf eines zweimotorigen Verkehrsflugzeugs mit den Triebwerken am Flügel bei einem Abfangmanöver? Was ist beim Rumpf zusätzlich als Belastung zu berücksichtigen?

Answer 3

Zusätzlich zum Gewicht wirkt die Zentrifugalkraft. Z=(mv²)/R. -> Das Lastvielfache ist damit erhöht: n= 1+ v²/(gR)

Belastungen am Flügel zeichen!

• auftrieb, gewicht (Flügel und Tank)(+Zentrifugalkraft) als Streckenlasten, TWGewicht als Einzelkräfte
• zusammenfassen zu einer Resultierenden
• Integrieren zum Querkraftverlauf
• Integrieren zum Momentenverlauf

Question 4

Zwischen welchen beiden Arten von Lasten wird in den Bauvorschriften unterschieden?

Answer 4

Es wird unterschieden zwischen
• den „sicheren Lasten“ (limit load), welche die höchsten, im Betrieb zu erwartenden Lasten darstellen und
• den „Bruchlasten“ (ultimate load) unterschieden, womit die mit der vorgeschriebenen Sicherheitszahl
multiplizierten sicheren Lasten gemeint ist.

Als Sicherheitszahl wird dabei für die Struktur j = 1,5
festgelegt.

Question 5

Wie ist die Sicherheitszahl(Sicherheitsfaktor) definiert? Wie groß ist sie typischerweise im Flugzeugbau?

Answer 5

1.5

Bruchlast/sichere Last

Question 6

Was beschreibt das das Lastvielfache?

Answer 6

Wie oft ich mein eigenes Körpergewicht spüre,

wie groß die Massenbeschleunigung als Vielfaches der Erdbeschleunigung g ist.