An Update on the Impact of Forging Residual Stress in Airframe Component Design
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In a recently concluded study, the effects of forging process–induced bulk residual stresses on fatigue life were evaluated at both the coupon and large component level. During this program, it was demonstrated that the extraction of confounding residual stress effects from material property data (especially fatigue crack growth rate data), coupled with the explicit inclusion of forging residual stresses in subsequent fatigue analyses, resulted in a significant improvement in the fidelity of those analyses. In the first phase of the program, coupon-level tests were carefully designed, executed, and analyzed, and it was shown that the newly developed methods resulted in analysis versus test life correlation ratios that were either within the United States Air Force (USAF) required scatter factor of 2, or were conservative. This is in contrast to a much broader scatter band (5x) for calculations made using traditional (non–residual-stress-informed) methods. The explicit residual stress method was incorporated into an integrated structural design/analysis tool suite that allows zoning of parts into residual stress–specific regions, automated generation of location-specific fatigue spectra, automated execution of fatigue crack initiation, fatigue crack growth, and residual strength analyses, and automated generation of fatigue-based design, allowable stresses, and margins of safety. In the second phase of the program, the residual stress design procedure was applied (to the furthest extent possible) to the design and manufacture of a large, fighter aircraft bulkhead. The objective of this phase of the program was to demonstrate, by way of two large component fatigue tests, that the technology would scale to the structural level, and that its use would result in components that are either lighter or more durable (or both) than their traditionally designed counterparts. In this article, we compare and contrast the traditional versus residual stress–informed design procedures, and we describe in detail the resulting baseline and “optimized” test articles. A full description of the fatigue tests, along with comparisons between detailed fatigue calculations and test findings, are given.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».