Aeroelastic Analysis of Helicopter Composite Rotor Blade Using Large Deflection Beam Theory in Forward Flight
Seong Min Jeon, In Lee
대변형 보이론을 이용한 전진 비행하는 헬리콥터 복합재료 로우터 블레이드의 공탄성 해석
전성민(한국과학기술원 항공우주공학과 대학원), 이인(한국과학기술원 항공우주공학과)
Abstract
복합재료 로우터 블레이드의 공탄성 거동 및 안정성 해석이 대변형 보이론을 이용하여 고찰되었다. 변형도가 작다는 가정으로부터 Hamilton 원리를 이용하여 임의의 대변형과 회전을 갖는 보의 거동에 대한 유한요소 지배방정식을 구하였다. 복합재료 상자형 보의 단면 상수들은 워핑 변위를 고려한 2차원 단면 유한요소 해석으로부터 결정되었다. 공탄성 해석은 자유비행 조건의 soft-in-plane 무힌지 로우터에 적용되었다. 회전 고유 진동수, 블레이드의 응답 특성과 공탄성 안정성에 대한 수치해석이 수행되었다. 대변형 보이론을 이용한 완전 유한요소 해석 결과가 적정 변형 보이론을 이용한 모달 해석 결과와 비교하여 다소 다른 값을 제시하고 있음을 알 수 있었다.
복합재료 로우터 블레이드의 공탄성 거동 및 안정성 해석이 대변형 보이론을 이용하여 고찰되었다. 변형도가 작다는 가정으로부터 Hamilton 원리를 이용하여 임의의 대변형과 회전을 갖는 보의 거동에 대한 유한요소 지배방정식을 구하였다. 복합재료 상자형 보의 단면 상수들은 워핑 변위를 고려한 2차원 단면 유한요소 해석으로부터 결정되었다. 공탄성 해석은 자유비행 조건의 soft-in-plane 무힌지 로우터에 적용되었다. 회전 고유 진동수, 블레이드의 응답 특성과 공탄성 안정성에 대한 수치해석이 수행되었다. 대변형 보이론을 이용한 완전 유한요소 해석 결과가 적정 변형 보이론을 이용한 모달 해석 결과와 비교하여 다소 다른 값을 제시하고 있음을 알 수 있었다.