Multibody simulation of helicopter rotor with structural flexibility

Helikopter rotorunu modellemek için kullanılan çoklu simülasyon araçlarının çoğu,pallerin kiriş modelini ve esnek olmayan rotor göbeğini kullanır. Pal ve göbek içindeki gerilme geri kazanımı daha sonra enine kesitsel veya sonlu elemanlar analiz araçları vasıtasıyla gerçekleştirilir. Bu çalışmada, bir helikopter ana rotorunun çok gövdeli modeli, palin ve rotor göbeğinin üç boyutlu esnek modelleri kullanılarak oluşturulmuştur. Askı ve ileri uçuş durumları için rotorun çok gövdeli simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Çok gövdeli simülasyonun kapsamı, rotor mekanizmasının kinematik modellemesi, göbek ve palin esnek modellemesi, aerodinamik yüklerin uygulanması, dengeleme hesaplamaları ve esnek parçalarda dinamik gerilmelerin zaman geçmişini almak amacıyla zaman yanıtı analizinden oluşur. Rotor palinin esnek modellenmesinde, büyük deformasyon ve santrifüj sertleştirici geometrik doğrusal olmayan etkiler dahil edilmiştir. Most of the multibody simulation tools used for modeling helicopter rotor use beam models of the blade and the rigid rotor hub. Stress recovery in the blade and in the hub are then performed by means of cross-sectional analysis tools or finite element analysis tools. In this study, multibody model of a helicopter main rotor is established using three dimensional flexible models of the blade and the rotor hub, and multibody simulations of the rotor are performed for the hover and the forward flight load cases. The scope of the multibody simulation consists of kinematic modeling of the rotor mechanism, flexible modeling of the hub and the blade, implementation of aerodynamic loads, trim calculations, and time response analysis with the objective of getting time history of dynamic stresses in the flexible parts. The flexible modeling of the rotor blade consists of the implementation of large deformation and centrifugal stiffening geometric nonlinearities. 164