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J-GLOBAL ID：201502236491947945   整理番号：15A0253031

ロータ機の多分野設計のための細長翼付き開放ロータの実時間空力弾性シミュレーション

Real-Time Aero-elasticity Simulation of Open Rotors With Slender Blades for the Multidisciplinary Design of Rotorcraft

著者 (2件)： GOULOS Ioannis (Cranfield Univ., Bedfordshire, GBR) ,  PACHIDIS Vassilios (Cranfield Univ., Bedfordshire, GBR)
資料名： Journal of Engineering for Gas Turbines and Power  (Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)
巻： 137  号： 1  ページ： 012503.1-012503.12  発行年： 2015年01月 
JST資料番号： E0270B  ISSN： 0742-4795  CODEN： JETPEZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 非一様な構造特性を有する細長翼の回転ロータについて,実時間の設計シミュレーションを可能とする数学モデルを定式化し,風洞試験,飛行試験,および他の計算モデルの結果と比較,検証した。初めに細長回転翼に対して変形モード関数を用いたラグランジュの運動方程式,固有振動方程式,および差分化方法,並びに時間依存の慣性力や空気力等の時間領域モデリング方法を示し,有限状態誘起流れモデル,非定常・非線形翼素空力モデル,動的伴流変形モデルと統合して数学モデルを導いた。同数学モデルをMBB Bo 105ヘリコプターのヒンジレス・ロータ(62流れ状態,流入高調波成分~8次,フラッピング/ラギング/トーション・モードを考慮)に適用して,翼の共振周波数,トリム性能,振動荷重,および制御入力に対する過渡応答と遅れ時間等を算出し,風洞試験,飛行試験,他の非実時間計算コードCAMRAD/JAのデータと比較,図示した。検討の結果,1)共振周波数はBoeing-VertolシミュレーションプログラムY-71の結果と良い一致を示した。2)ロータパワーやコレクティブピッチ&サイクリックピッチ等のトリム特性値は飛行試験結果と整合した。3)振動荷重は3次高調波成分まで振幅&位相を高精度に算出でき,伴流の巻き上がりが弱い範囲ではCAMRAD/JAの結果とも良い一致が得られた。4)過渡応答特性と遅れ時間は,飛行試験データにシステム同定手法を適用した結果と良い一致が得られた。本モデルが設計に必要な精度と実時間演算の両条件を満足する手法であると結論した。

シソーラス用語： *回転翼 ,  最適化 ,  *空力弾性 ,  シミュレーション ,  数学モデル ,  Lagrange方程式 ,  ヘリコプタ ,  共振周波数 ,  トリム ,  繰返し荷重 ,  過渡応答
準シソーラス用語： *細長翼 ,  *実時間シミュレーション ,  振動荷重 ,  *多分野設計最適化 ,  遅れ時間

分類 (1件)： 飛しょう体の設計・構造  (QK04010H)

タイトルに関連する用語 (6件)： ロータ ,  設計 ,  細長翼 ,  実時間 ,  空力弾性 ,  シミュレーション