Numerical modelling, testing and strength prediction of composite material airframe structures

Abstract

The objective of the thesis is a) to provide with an overview and a critical evaluation in the application of the finite element analysis in the strength prediction of airframe structures made of composite materials, b) to explore the maturity in the application of finite element method to certification of airframe structures according to the relevant airworthiness regulations and c) to predict future trends in the further application of the finite element method in the airframe sector. The overview is performed through the presentation of representative numerical and testing examples at different modelling scales ranging from large structural assemblies, down to the micro scale level of fibre reinforced polymers.

Το αντικείμενο της διατριβής αφορά στην α) επισκόπηση και κριτική αξιολόγηση της εφαρμογής της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων (ΠΣ) στην πρόβλεψη της αντοχής των αεροκατασκεών από σύνθετα υλικά, β) στην διερεύνηση της ωριμότητας των αριθμητικών εφαρμογών με ΠΣ στην πιστοποίηση της Αξιοπλοϊας των αεροκατασκευών και γ) στην πρόβλεψη μελλοντικών τάσεων στην περαιτέρω εφαρμογή της μεθόδου των ΠΣ στον τομέα των αεροκατασκευών. Η επισκόπηση λαμβάνει χώρα μέσω επιλεγμένων και αντιπροσωπευτικών αριθμητικών και πειραματικών μελετών των οποίων η κλίμακα μοντελοποίησης κυμαίνεται από μεγάλα συναρμολογήματα έως την μικροκλίμακα των ινωδών σύνθετων πολυμερών υλικών.