헬리콥터 로터 무베어링 허브 시스템 복합재 구성품 피로 안전수명 해석
저자
김태주(Taejoo Kim) ; 기영중(Youngjoong Kee) ; 김덕관(Deog-kwan Kim) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
10-19(10쪽)
제공처
기존의 헬리콥터 로터 시스템에서 기계적 힌지/베어링 부품을 복합재 빔 구성품으로 대체하여 중량과 부품수를 줄인 무베어링 허브 시스템을 설계하였으며, 그 중 중요 구성품인 유연보와 토크튜브에 대한 피로 안전수명 해석을 수행하였다. VABS를 이용한 2차원 단면 해석 수행을 통해 인장, 굽힘 및 뒤틀림 강성을 도출하였으며 2차원 탄성 보 모델에 대한 단면 구조해석 방법을 적용하여 각 단면에 발생하는 변형율을 계산하였다. 각 복합재 소재에 대한 S-N 곡선을 Wohler equation을 적용하여 생성하였으며, 정적구조해석을 통해 피로파손에 취약할 것으로 판단되는 영역에 대한 피로해석을 수행하였다. 헬리콥터 운영시로부터 구성품에 발생하는 하중은 CAMRAD Ⅱ를 통해 계산하였으며, 하중해석 결과를 HELIX/FELIX 표준 하중 스펙트럼에 적용하여 무베어링 로터 허브 시스템의 하중 스펙트럼을 생성한 후, 이를 통해 최종적으로 피로 안전수명을 산출하였다.
더보기We designed bearingless rotor hub system which replace mechanical hinge/bearing with composite beam component and conducted fatigue analysis for flexbeam and torque tube. Extension/bending/torsional stiffness was calculated from 2D section analysis using VABS and 2D section structure analysis was applied for strain calculation. S-N curve of each composite material was generated using Wohler equation and fatigue analysis was conducted on weakness section which was decided from static structure analysis. CAMRAD Ⅱ was used for load analysis and load analysis result was applied HELIX/FELIX standard load spectrum to generate bearingless rotor system load spectrum which was used fatigue safe life analysis.
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