A Crashworthiness Simulation for a Light Aircraft Constructed of Composite Materials

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Title:	A Crashworthiness Simulation for a Light Aircraft Constructed of Composite Materials
Other Titles:	SIMULATION DE LA RÉSISTANCE AU CHOC D’UN AÉRONEF DE FAIBLE TONNAGE CONSTRUIT DE MATÉRIELS COMPOSITES
Authors:	Pu-Woei Chen;Kuan-Jung Chen
Keywords:	light aircraft;crashworthiness;composite material;finite element method;aéronef à faible tonnage;résistance au choc;matériel composite;méthode des éléments finis
Date:	2015-12-01
Issue Date:	2016-04-22 13:17:28 (UTC+8)
Abstract:	This study analyzes the crashworthiness of a light aircraft that is constructed from composite materials. The finite element method is employed to conduct dynamic impact simulations on carbon fiber composite fuselages. The results show that the safe impact speed for an aluminum alloy cockpit crashed at a 30◦ impact angle is 9.59 m/s, but a cockpit made of composite material can withstand a speed greater than 18.05 m/s.The safe impact angle for an aluminum alloy cockpit is 16.56◦, but that for a composite cockpit is 84.9◦.The safety crash zone for a composite material cockpit is 160% greater than that for an aluminum alloy cockpit. La résistance au choc d’un aéronef de faible tonnage construit de matériels composites est l’objet de notre étude. La méthode des éléments finis est employée pour la conduite des simulations de chocs dynamiques sur un fuselage fait de composite de fibre de carbone. Les résultats indiquent que la vitesse sécuritaire d’un angle d’impact pour un cockpit fait d’alliage d’aluminium qui s’est écrasé à un angle d’impact de 30◦ est de 9,59 m/s, mais un cockpit construit de matériels composites peut résister à une vitesse aussi élevée que 18,05 m/s. L’angle de choc sécuritaire pour un cockpit fait d’alliage d’aluminium est de 16,56◦ , tandis que celui fait de matériels composites est de 84,9◦ . La zone sécuritaire d’écrasement pour un cockpit construit de matériels composites est de 160% plus élevée que celle d’un cockpit en alliage d’aluminium.
Relation:	Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering 39(4), pp.829-843
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Aerospace Engineering] Journal Article

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