Method of non-linear dynamics on purpose construction light helicopter IS-2

• Autorzy: Frączek K. S.

Warianty tytułu

PL

Nieliniowa metoda dynamiki na przykładzie konstrukcji lekkiego śmigłowca IS-2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ten artykuł przedstawia nieliniową metodą matematycznego opisu drgań nieustalonych odkształcalnego śmigłowca. Ha przykładzie opisu dynamiki jednowirnikowego, lekkiego, dwumiejscowego śmigłowca. Stosując metodę elementów skończonych opisano wzajemne relacje między odkształceniami struktury kadłuba, zawieszenia reduktora obrotów do kraty silnikowej z elementami podatnymi oraz odkształceniami wirującego wału. Złożone związki kinematyczne nastąpiono matematycznymi wzorami w postaci macierzowej. Przedstawiona metoda w sposób jednoznaczny pokazuje krok po kroku tworzenie nieliniowych macierzy sztywności, bezwładności i tłumień. Przykładowo pokazano to dla wybranego dowolnego punktu elementu obracającego się wału wirnika głównego. Opis nieliniowych odkształceń i przemieszczeń byt przedstawiany w innych systemach w sposób mocno uproszczony. Ten artykuł zawiera samą teorię, może być użyta do opisu nieliniowej, dynamicznej pracy innych konstrukcji. Sama metoda pod względem kosztów jest droga. Jest w podsumowaniu tańsza niż dotychczas stosowana metoda eksperymentalna prowadząca do zniszczenia prototypu. W przypadku badań rzeczywistego obiektu w zakresie dużych odkształceń jest zagrożone życie ludzkie i w efekcie jest znacznie tańsza i bezpieczniejsza metoda wyznaczania granicznych wartości wytrzymałościowych i dynamicznych.

EN

This paper presents the non-linear structural model of deformable helicopter on the basis of non-linear transient analysis. In this case, the subject of the research is the structure of one main rotor two-seaters ultra-light helicopter. Making use of the method of finite elements, it has been possible to develop the structural model in which the mass, the stiffness of construction and its damping distribution can be taken into account. This paper presents only the mathematical method which enables the description of complex cinematically relations between motions of the finite elements. The mathematical formulae represent complex relations during the take off, the flight and the landing. The results of non – linear transient analysis have been compared with the linear approach and the differences between these two methods are underlined. The non-linear transient theory was presented in anodes system on implicit format. The paper contains explicit format with explained physically phenomena. The calculation witch using this explained method has very expensiw. In conclusion the costs are less in compared to of rearch costs on prototypes. The method can be used to analyze the other dynamic structures.

Słowa kluczowe

PL

środki transportu; śmigłowiec; mechanika; MES (metoda elementów skończonych); nieliniowa analiza

EN

transport; helicopter; mechanic; FEM; nonlinear analysis

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, No. 3
• Strony: 89--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Frączek K. S.

• Institute of Aviation Department of New Technology Aleja Krakowska Street 110/114, 02-256 Warsaw, Poland tel:[phone]w. 542,

Bibliografia

• [1] Brzoska, Z., Statyka i stateczność konstrukcji prętowych i cienkościennych, PWN 1965
• [2] Bruhn, E. F., Analysis and design of flight vehicle structures, Published by Tri-State Offset Company Cincinnati, Ohio in USA 1965.
• [3] Dżygadło, Z., Nowotarski, I., Olejnik, I., Linear and nonlinear flutter of an airfoil in supersonic flow, Research Bulletin nr 6, 1997.
• [4] Dul, F.,Time-domain aero elastic analysis of flying vehicles and civil structures, Research Bulletin nr 6, 1997.
• [5] Dacko, A., Wojnar, J., Zastosowanie programu MSC/DYTRAN do analizy rozbicia struktury szybowca, Prace Instytutu Lotnictwa 165 - 166, 2001.
• [6] Frączek, K., Nieliniowa analiza wytrzymałościowa skrzydła samolotu około dźwiękowego IRYDA M96, Materiały Konferencyjne użytkowników oprogramowania Firmy MSC, Gdańsk 1998.
• [7] Frączek, K., Nieliniowa analiza wytrzymałosciowa belki ogonowej do śmigłowca IS – 2, IV Krajowa Konferencja Wiropłatowa – 2001.
• [8] Maryniak, J., wiśniowski, W., Uwagi o małej nieliniowościdrgań konstrukcji płatowców, Mechanika Teoretyczna i Stosowana · 24, 1986.
• [9] Potkański, W. Nonlinear Flutter Analysis by application of harmonic balance and continuation method, Institute of Aeronautics and Applied Mechanics Warsaw University of Technology, Research Bulletin nr 7. 1997.