Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin)
Στη σημερινή εποχή, αποτελεί ευρέως γνωστό, ότι η χρήση λεπτότοιχων ενισχυμένων δομών, λαμβάνει χώρα τόσο στην αεροναυπηγική και αεροδιαστημική, όσο και σε λοιπούς βιομηχανικούς τομείς. Η χρήση τους σε πρωτεύοντα δομικά μέρη έγκειται στο γεγονός, ότι παραλαμβάνουν μεγάλο μέρος των επιβαλλόμενων φορτ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13889 |
| id |
nemertes-10889-13889 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Λυγισμός Ψηφιακό δίδυμο Διεπιφανειακές αποκολλήσεις Λεπτότοιχη ενισχυμένη δοκός Παρακολούθηση καλής λειτουργίας Σύνθετα υλικά Buckling Disbond Digital twin Composite stiffened panel Failure prediction Composite materials |
| spellingShingle |
Λυγισμός Ψηφιακό δίδυμο Διεπιφανειακές αποκολλήσεις Λεπτότοιχη ενισχυμένη δοκός Παρακολούθηση καλής λειτουργίας Σύνθετα υλικά Buckling Disbond Digital twin Composite stiffened panel Failure prediction Composite materials Πελώνη, Στέλλα Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| description |
Στη σημερινή εποχή, αποτελεί ευρέως γνωστό, ότι η χρήση λεπτότοιχων ενισχυμένων δομών, λαμβάνει χώρα τόσο στην αεροναυπηγική και αεροδιαστημική, όσο και σε λοιπούς βιομηχανικούς τομείς. Η χρήση τους σε πρωτεύοντα δομικά μέρη έγκειται στο γεγονός, ότι παραλαμβάνουν μεγάλο μέρος των επιβαλλόμενων φορτίων, συμβάλλοντας στην αύξηση της σταθερότητας και αποδοτικότητας της συνολικής κατασκευής.
Ένα ακόμη χρήσιμο εργαλείο σε κάθε φάσμα του ερευνητικού και βιομηχανικού κόσμου, αποτελεί το λεγόμενο ψηφιακό δίδυμο. Τα τελευταία χρόνια βρίσκει ευρεία εφαρμογή, αφού μέσω της μοντελοποίησης μίας φυσικής κατασκευής, καθίσταται δυνατή η εξαγωγή πληροφοριών, που περιγράφουν πλήρως τη συμπεριφορά και απόκρισή της σε συνθήκες λειτουργίας. Ιδίως, όταν η χρήση του ψηφιακού διδύμου συνδυάζεται με την πρόβλεψη και ανίχνευση πιθανών αστοχιών της υπό εξέταση κατασκευής, η χρήση του ψηφιακού διδύμου αποδεικνύεται ιδιαίτερα σημαντική.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετάται, μέσω της χρήσης ψηφιακού διδύμου, η απόκριση μίας αεροπορικής, λεπτότοιχης, ενισχυμένης δομής από σύνθετα υλικά, καταπονούμενη από αξονικό θλιπτικό φορτίο, με αποτέλεσμα το δοκίμιο να μεταβαίνει σε κατάσταση αστάθειας (λυγισμός). Επιπρόσθετα, μελετάται η υποβάθμιση της φέρουσας ικανότητας της δομής, σε περίπτωση ύπαρξης και διάδοσης αποκόλλησης μεταξύ του ελάσματος και ενισχυτικής δοκού, αυτής. Εν συνεχεία, εξάγοντας συμπεράσματα για την επιρροή των αποκολλήσεων στη συμπεριφορά της δομής, καθίσταται δυνατή η πρόβλεψη και ανίχνευση αποκολλήσεων σε αντίστοιχες, πανομοιότυπες δομές. Τέλος, με σκοπό την πιστοποίηση των αποτελεσμάτων που εξήχθησαν μέσω του ψηφιακού διδύμου, χρησιμοποιώντας το υπολογιστικό πακέτο Abaqus®, πραγματοποιείται σύγκριση αυτών με τα αντίστοιχα πειραματικά, ώστε να γίνει η τελική εξαγωγή των συμπερασμάτων. |
| author2 |
Peloni, Stella |
| author_facet |
Peloni, Stella Πελώνη, Στέλλα |
| author |
Πελώνη, Στέλλα |
| author_sort |
Πελώνη, Στέλλα |
| title |
Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| title_short |
Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| title_full |
Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| title_fullStr |
Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| title_full_unstemmed |
Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| title_sort |
παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/13889 |
| work_keys_str_mv |
AT pelōnēstella parakolouthēsēkalēsleitourgiasaeroporikōndomōnmetēchrēsēpsēphiakoudidymoudigitaltwin AT pelōnēstella structuralhealthmonitoringofaeronauticalcomponentsutilizingthedigitaltwinconcept |
| _version_ |
1771297157153816576 |
| spelling |
nemertes-10889-138892022-09-05T05:38:09Z Παρακολούθηση καλής λειτουργίας αεροπορικών δομών με τη χρήση ψηφιακού διδύμου (digital twin) Structural health monitoring of aeronautical components utilizing the digital twin concept Πελώνη, Στέλλα Peloni, Stella Λυγισμός Ψηφιακό δίδυμο Διεπιφανειακές αποκολλήσεις Λεπτότοιχη ενισχυμένη δοκός Παρακολούθηση καλής λειτουργίας Σύνθετα υλικά Buckling Disbond Digital twin Composite stiffened panel Failure prediction Composite materials Στη σημερινή εποχή, αποτελεί ευρέως γνωστό, ότι η χρήση λεπτότοιχων ενισχυμένων δομών, λαμβάνει χώρα τόσο στην αεροναυπηγική και αεροδιαστημική, όσο και σε λοιπούς βιομηχανικούς τομείς. Η χρήση τους σε πρωτεύοντα δομικά μέρη έγκειται στο γεγονός, ότι παραλαμβάνουν μεγάλο μέρος των επιβαλλόμενων φορτίων, συμβάλλοντας στην αύξηση της σταθερότητας και αποδοτικότητας της συνολικής κατασκευής. Ένα ακόμη χρήσιμο εργαλείο σε κάθε φάσμα του ερευνητικού και βιομηχανικού κόσμου, αποτελεί το λεγόμενο ψηφιακό δίδυμο. Τα τελευταία χρόνια βρίσκει ευρεία εφαρμογή, αφού μέσω της μοντελοποίησης μίας φυσικής κατασκευής, καθίσταται δυνατή η εξαγωγή πληροφοριών, που περιγράφουν πλήρως τη συμπεριφορά και απόκρισή της σε συνθήκες λειτουργίας. Ιδίως, όταν η χρήση του ψηφιακού διδύμου συνδυάζεται με την πρόβλεψη και ανίχνευση πιθανών αστοχιών της υπό εξέταση κατασκευής, η χρήση του ψηφιακού διδύμου αποδεικνύεται ιδιαίτερα σημαντική. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετάται, μέσω της χρήσης ψηφιακού διδύμου, η απόκριση μίας αεροπορικής, λεπτότοιχης, ενισχυμένης δομής από σύνθετα υλικά, καταπονούμενη από αξονικό θλιπτικό φορτίο, με αποτέλεσμα το δοκίμιο να μεταβαίνει σε κατάσταση αστάθειας (λυγισμός). Επιπρόσθετα, μελετάται η υποβάθμιση της φέρουσας ικανότητας της δομής, σε περίπτωση ύπαρξης και διάδοσης αποκόλλησης μεταξύ του ελάσματος και ενισχυτικής δοκού, αυτής. Εν συνεχεία, εξάγοντας συμπεράσματα για την επιρροή των αποκολλήσεων στη συμπεριφορά της δομής, καθίσταται δυνατή η πρόβλεψη και ανίχνευση αποκολλήσεων σε αντίστοιχες, πανομοιότυπες δομές. Τέλος, με σκοπό την πιστοποίηση των αποτελεσμάτων που εξήχθησαν μέσω του ψηφιακού διδύμου, χρησιμοποιώντας το υπολογιστικό πακέτο Abaqus®, πραγματοποιείται σύγκριση αυτών με τα αντίστοιχα πειραματικά, ώστε να γίνει η τελική εξαγωγή των συμπερασμάτων. Nowadays, it is widely known that the use of stiffened panel components takes place both in aeronautics and aerospace, as well as in various industrial sectors. Their utilization in primary structural parts lies in the fact that they receive a large part of the imposed loads, contributing to the increase of the stability and efficiency of the overall construction. Another useful implement, in every spectrum of the research and industrial world, is the so-called digital twin. In recent years it has found wide application, since through the modeling of a physical structure, it becomes possible to extract information that fully describe its behavior and response to operating conditions. In particular, in the case that the digital twin is combined with the prediction and detection of possible failures of the structure under consideration, the concept of the digital twin is proven to be particularly important. In the present diploma thesis, the response of an aeronautical composite stiffened panel, under axial, compressive load, is presented. The result of the imposed compressive load is the phenomenon of buckling, which is extensively studied, utilizing the digital twin concept. In addition, the degradation of the bearing capacity of the structure is analyzed, in case of a disbond between the skin of the panel and its stiffener. Then, by drawing conclusions about the influence of disbonds on the behavior of the structure, it becomes possible to predict and detect disbonds in corresponding structures. Finally, the results obtained through the digital twin, utilizing Abaqus/Standard FE computational package, are compared with the experimental ones, in order to validate them and draw the final conclusions. 2020-10-07T08:39:23Z 2020-10-07T08:39:23Z 2020-10-05 http://hdl.handle.net/10889/13889 gr application/pdf |
