Dynamic analysis of rotor flexbeams based on nonlinear anisotropic shell models

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Dynamic analysis of rotor flexbeams based on nonlinear anisotropic shell models

Bauchau, O.A. / Chiang, Wuying

Für den Biegeträger, der Hubschrauber-Rotorblatt mit der Nabe verbindet und dessen dynamisches Verhalten kritisch für die dynamische Leistung des Rotors ist, wurde ein zweidimensionales anisotropes Schalenmodell entwickelt. Dieses berücksichtigt die Querscher-Deformationen und erlaubt willkürlich große Verlagerungen und Rotationen, nimmt aber die Dehnungen als klein an. Das hier neu entwickelte kinematische Modell benutzt je Knoten drei Freiheitsgrade zur Zuordnung von Verlagerungen von der Mittelebene aus und drei weitere zur Bestimmung der Rotationsrichtungen, ermöglicht mit automatisierter Kompatibilität die Auslegung des Biegeträgers und kommt, verglichen mit Balkenmodellen, zu unterschiedlichen Resultaten. Die Voreilverzögerungs- und Torsionsformen sind stark betroffen, die Flatterschwingungsformen weniger. Näher beschrieben sind Ableitung und Lösung der geometrischen Modellgleichungen und der Ausdrücke für Dehnungs- und kinetische Energie und die angegebenen und bewerteten Resultate wie axiale und Scher-Spannungsverteilungen usw. (Bühn)