AERO2359: Aerospace Structures

This is an individual assignment. The assignment requires the use of Individual Parameters. These are obtained by attempting the “Stiffened Structures Assignment:  Individual  Parameters” Quiz (Ungraded Survey), which is found on Canvas. See Canvas for more details and the link to the Quiz.

You  must  submit  your  solutions  as  a  single  spreadsheet,  which  strictly  follows  the  spreadsheet template  available  on  Canvas.   Instructions  for  completing  the  spreadsheet  can   be  found   in  this document, and the spreadsheet template.

Your spreadsheet must be submitted on Canvas. The late submission penalty is 10% per calendar day late.

Spreadsheet solutions are marked based on accuracy of final solutions.  No marks for working are available.  This  is  in  line  with  professional  practice  expectations,  and  encourages  developing  error checking and critical review techniques.

Consequential marking: The questions and marking scheme are developed with some provision for consequential marks (whereby an incorrect value obtained in an intermediate solution step is used in any subsequent steps and only one mark penalty is applied per error), where this is possible. A basic rubric for spreadsheet solutions is provided below.

This assignment also requires the submission of a video assessment component. This submission is made by attempting the “Stiffened Structures Assignment: Discussion video” Quiz (Ungraded Survey), which is found on Canvas. See Canvas for more details and the link to the Quiz. The marks for the video submission  are  included  in  the  marking  for  Assignment  assessment  task.  The  rubric  for  the  video submission is provided below. Note that professionalism and quality of audio and visual content is not assessed. However, your face must be clear and identifiable, and the audio and video must be sufficient for assessment purposes.

Attempt ALL questions.

The following is allowed:

.   You are allowed to work individually.

.   You are allowed to  use software-based  numerical aids like Microsoft Excel, Mathworks MATLAB, Wolfram Alpha.

.   You are allowed to use any calculator.

.   You are only allowed to use your Individual Parameters. The following is NOT allowed:

.   You are not allowed to communicate or discuss with anyone regarding the problems or the solutions to the problems contained within this assignment.

.   You are not allowed to disclose your Individual Parameters to others.

.   You are not allowed to post the problems or the solutions on any online forum.

.   You are not allowed to pay or get another person to prepare your assignment.

.   You are not allowed to submit work prepared by another person.

.   You are not allowed to copy any other person’s work.

.   You are not allowed to use parameters other than the Individual Parameters allocated to you.

.   Any  other  activity  categorised  as  academic  misconduct  according  to  the  definitions below.

According  to  the  Student  Conduct  Policy,  a  student  commits  academic  misconduct  if  the student:

a)  cheats or attempts to gain an unfair academic advantage in any assessment task,

b)  impersonates, or allows impersonation by, another for any assessment task,

c)  plagiarises or submits the work of another person as the student’s own work,

d)  knowingly enables or encourages another student to plagiarise their work,

e)  takes into or uses in connection with any assessment session, any information or device other than information or devices specifically permitted by RMIT,

f)   obtains from or gives to a student during any assessment session, information relating to the  assessment  task  without  prior  approval  from  the  staff  member  in  charge  of  the assessment task, and which undermines the integrity of the assessment task,

g)  commits a breach of the research code and  RMIT’s published standards for conduct of ethical and responsible research, or

h)  behaves in any manner that may provide a misleading basis for an assessment task.

A breach of any of the above may result in disciplinary action in accordance with the University policies  relating  to  assessment  and  academic  integrity.  Please  refer  to  RMIT’s  Academic integrity webpage for further information.

Question 1 (40%)

Consider a stiffened beam using the “Q1 Rib” as provided in the Individual Parameters. The beam is assumed to consist of stiffeners carrying only direct stress and shear panels carrying only shear stress. The material used has E = 12000 ksi, G = 4500 ksi, σty  = 55 ksi, σcy  = 42 ksi, σsy = 36 ksi.

(a)    Calculate the stiffener axial  loads (lbf) at the end of each beam segment and the shear flows (lbf/in) along each panel edge. (30%)

(b)    Size the beam by determining stiffener areas (in2) and shear panel thicknesses (in). (10%)

For stiffeners, size to yield stress (in tension or compression), considering the maximum load in each segment (i.e. each segment can have a different area).

For the shear panels, size to yield stress (in shear, maximum in each panel) or shear buckling, whichever is critical. For the buckling calculation, assume that the shear panels are  simply  supported  on  all  edges,  and  for  the  tapered  panels  use  the  smaller  edge dimensions (i.e. assume a rectangular panel with the smaller of the width and height edge dimensions), as  per the diagram example  below  (only  applicable for  buckling  K factor determination).

When sizing, use a minimum possible stiffener area of 0.35 in2  and a minimum possible panel thickness of 0.0065 in.