بررسی احتمال ایجاد پدیده تشدید در پره‌های روتور کامپوزیتی یک بالگرد

در این مقاله تحلیل ارتعاشی پره یک روتور کامپوزیتی یک نمونه بالگرد مورد نیاز صنعت مبتنی بر روش پارامتر متمرکز انجام‌شده تا احتمال ایجاد پدیده تشدید در آن بررسی شود. ابتدا به معادلات حرکت خارج از صفحه و داخل صفحه گردش پره روتور پرداخته شده و سپس معادلات ارتعاش پره و اعمال شرایط مرزی در مرکز دوران و ریشه با لولا و بدون لولا استخراج می‌شود و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی فرکانس‌های طبیعی پره موردبررسی قرار می‌گیرد. برای بدست آوردن شکل مودهای پره بالگرد از روش مایکل ‌اشتاد استفاده شده و با برنامه نویسی به زبان متلب و پس از صحت‌سنجی، دیاگرام تشدید بالگرد ترسیم می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که پدیده تشدید در مودهای اول و دوم و در محدوده کاری بالگرد، رخ نخواهد داد. با افزایش دور روتور، فرکانس‌های در جهت خارج از صفحه سریع‌تر از فرکانس‌های داخل صفحه افزایش می‌یابد. همچنین افزایش دور باعث افزایش نیروی که در جهت اثرات مثبت توزیع سختی طول پره است، می‌گردد. بنابراین موقعیت حداکثر تغییر مکان‌ها به سمت نوک پره حرکت نموده و همان رفتار افزایش توزیع سفتی در پره را از خود نشان می‌دهد.

investigation of resonance phenomenon occurrences probability in the composite rotor blades of a helicopter

In this paper, vibrational analysis of a composite rotor blade of a Helicopter, which is required by industrial application, is carried out using Lumped Masses method to investigate probability of occurrences of resonance phenomenon. First of all, out of plane and inplane equations of motion of rotor blade were obtained, and vibration equations of blade and boundary condition at center of rotation and root blade with and without hinges were derived. Effect of different parameter on blade natural frequency was investigated. To obtain mode shapes of blade, the Myklestad method was used, and using computer code in Matlab software and after its validation, the spoke diagram of blade vibration was represented. The results show the resonance phenomenon will not occurs at first and second modes of vibration of helicopter working condition. As the rotor speed increases, the frequencies in the outofplane direction increase faster than the inplane frequencies. Also increase of rotating velocity (rpm) leads to increase of centrifugal force, thus it increases the related force for evaluation of stiffness distribution along blade. Furthermore, the maximum variation of displacement is transmitted to blade tip and the same behavior for increase of stiffness distribution appeared.