Identyfikacja aerosprężystych własności laminatowej konstrukcji nośnej na przykładzie koncepcyjnego samolotu szkolno-treningowego

• Autorzy: Olejnik A. , Kachel S. , Rogólski R. , Leszczyński P.

Warianty tytułu

EN

Identification of aeroelastic properties of composite airframe structure for one concept jet trainer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono rozwiązanie zagadnienia aerosprężystej niestateczności kompozytowej konstrukcji płatowcowej. Wdrożono wyznaczania krytycznej prędkości i postaci flatteru samolotu przy wspomaganiu komercyjnego pakietu obliczeniowego. W oparciu o dyskretny model struktury do analiz metodą elementów skończonych oraz model panelowy do aerodynamiki niestacjonarnej wyznaczono numerycznie prędkości wystąpienia drgań samowzbudnych. W ramach nadawania własności materiałowych elementom wirtualnej struktury zrealizowano koncepcję modelowania kompozytu warstwowego. Model obliczeniowy konstrukcji zweryfikowano na podstawie wyników doświadczalnych badań stoiskowych.

EN

The paper presents a solution of aeroelastic instability phenomena of composite airframe. A method of critical flutter airspeed evaluation was applied by support of professional software package. Numerical values of self-excited vibration velocities were determined on the basis of integrated aeroelastic model including a structural FEM model and a panel aero model for unsteady aerodynamics. A conception of laminate composite modelling was put into effect. The aircraft structure discreet model was verified then by equalling the results and the results from test-bed experiments.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; flatter; kompozyty warstwowe; metoda elementów skończonych; drgania własne; odtwarzanie geometrii

EN

mechanics; flutter; laminate-composite materials; finite element method; normal modes; geometry redesigning

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 3
• Strony: 73--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olejnik A.

autor

Kachel S.

autor

Rogólski R.

autor

Leszczyński P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Techniki Lotniczej Wydziału Mechatroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] E. Albano, W. P. Rodden, A Doublet Lattice Method for Calculating Lift Distributions on Oscilating Surfaces in Subsonic Flows, AIAA Journal vol. 7, 1969.
• [2] P. Arendsen, The B2000 Doublet Lattice Processor, B2DL. 4th biannual B2000 Workshop, Ligerz Switzerland 2002.
• [3] W. C. Chajec, Analiza flatteru samolotu Bielik przed oblotem prototypu, Opracowanie na zlecenie Zakładu Remontów i Produkcji Sprzętu Lotniczego w Bielsko-Białej, Mielec, 2001.
• [4] W. C. Chajec, Wykorzystanie systemu obliczeń inżynierskich MSC/Nastran i specjalistycznego oprogramowania JG2 do obliczeń aeroelastyczności w PZL-Mielec. Seminarium SIMP 18.02.1997.
• [5] Federal Aviation Regulation Sec. 23.629 — Flutter.
• [6] S. Kachel, Numeryczne modelowanie złożonych struktur lotniczych w zastosowaniu do analizy wytrzymałościowej i drgań własnych statków powietrznych, (rozprawa doktorska), WAT, Warszawa, 1998.
• [7] Linear Static, Normal Modes and Buckling Analysis Using MSC/Nastran and MSC/Patran. Seminar notes vol. 1, 2. The MacNeal-Schwendler Corporation, Los Angeles, CA June, 1996.
• [8] Z. Lorenc, Próby rezonansowe samolotu PZL-130 TC II Orlik. Oprac. wewn. Instytutu Lotnictwa, Warszawa, 2003.
• [9] MSC. Patran 2001. Installation and Operations Guide. MSC. Software Corporation 2001.
• [10] MSC. Patran 2001. User’s Guide for Unix. MSC. Software Corporation 2001.
• [11] MSC. Patran 2001(r2). Release Guide. SC. Software Corporation 2001.
• [12] M. Nowak, Metoda obliczeń drgań własnych swobodnych konstrukcji lotniczych. Mechanika i komputer, 4, Warszawa, 1981.
• [13] M. Nowak, S. Filipkowski, J. Grzędziński, J. Matusiak, Opracowanie metody i programów obliczeń flatteru samolotu. Sprawozdanie 1 - Metodyka obliczeń flatteru samolotu. IPPT PAN Zakład Mechaniki Cieczy i Gazów, Warszawa, 1972.
• [14] M. Nowak, S. Filipkowski, J. Grzędziński, J. Matusiak, Opracowanie metody i programów obliczania flatteru samolotu. Sprawozdanie 2 - Obliczanie drgań własnych i flatteru samolotu w układzie konwencjonalnym. IPPT PAN Zakład Mechaniki Cieczy i Gazów, Warszawa, 1974.
• [15] A. Olejnik, S. Kachel, R. Rogólski, P. Leszczyński, Numeryczne badanie wpływu orientacji wzmocnienia na własności aerosprężyste laminatowych płyt wolnonośnych, Biuletyn WAT, vol. 55, nr 4, Warszawa, 2006.
• [16] Plany laminowania samolotu EM-10, Zakład Remontów i Produkcji Sprzętu Lotniczego Edward Margański, Bielsko-Biała, 2000.
• [17] G. Rakowski, Z. Kacprzyk, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
• [18] M. Reymond, M. Miller, MSC/NASTRAN Quick Reference Guide version 68. The MacNeal-Schwendler Corporation, Los Angeles, CA 1994.
• [19] W. P. Rodden, R. L. Harder, E. D. Bellinger, Aeroelastic Addition to Nastran. The MacNeal-Schwendler Corporation, Los Angeles, CA 1979.
• [20] W. P. Rodden, E. H. Johnson, MSC.NASTRAN v68 Aeroelastic Analysis. User’s Guide, vol.1, 2. The MacNeal-Schwendler Corporation, Los Angeles, CA 2001.
• [21] R. Rogólski, Zintegrowane modelowanie strukturalne i aerodynamiczne kompozytowych układów aerosprężystych do numerycznej analizy flatteru, rozprawa doktorska, WAT, Warszawa, 2004.
• [22] J. Szmelter, M. Dacko, S. Dobrociński, M. Wieczorek, Metoda elementów skończonych w statyce konstrukcji. Arkady, Warszawa, 1979.
• [23] W. A. Wiśniowski, Identyfikacja własności dynamicznych układów mechanicznych metodą badań rezonansowych, rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa, 1980.
• [24] T. Zboś, Programy realizacyjne i sprawozdania z prób statycznych skrzydła, kadłuba, statecznika pionowego i steru wysokości prototypu samolotu „Iskra II”, Zakład Remontów i Produkcji Sprzętu Lotniczego Edward Margański, Bielsko-Biała, 2000.
• [25] O. C. Zienkiewicz, Metoda elementów skończonych. Arkady, Warszawa, 1972.
• [26] Modeling. User manual — vol. 1, 2, 3. Unigraphics Solutions Inc. 1998.