• 제목/요약/키워드: 블레이드 진동

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상온 및 방사선 경화 복합재 풍력 블레이드의 구조성능 비교 (A Comparative Study on Structural Performance of Wind Turbine Composite Blades with Room-Temperature and Radiation Curing)

  • 전재흥;김성준;신의섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.203-209
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    • 2012
  • 본 논문에서는 상온 및 방사선 경화 복합재 풍력 블레이드의 구조성능을 비교하기 위하여 단면 강성, 정적응력 및 동적 고유 진동수를 해석하였다. 먼저 상온 및 방사선 경화공정에 의한 복합재료 시편의 탄성계수 등 물성 값을 적용하였다. 블레이드의 단면 강성 값은 고형 복합재료 보 이론을 적용하여 유한요소 적분법으로 계산하였다. 허브 체결부위를 포함한 소형 풍력 블레이드를 상용 유한요소 프로그램으로 모델링하여 최대 변위와 응력분포 등을 확인하였다. 또한, 풍력 블레이드의 회전속도에 따른 원심력 효과를 고려하여 고유 진동수 해석을 병행하였다. 이와 같은 일련의 해석결과를 상호 비교함으로써, 상온 및 방사선 경화 복합재료의 물성 값 차이에서 기인하는 풍력 블레이드의 구조성능 변화를 정량적으로 분석하였다.

풍동 시험용 틸트로터의 구조 하중 해석의 검증 연구 (A Validation Study on Structural Load Analyses of TiltRotors in Wind Tunnel)

  • 황의진;박재상;이명규
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.45-55
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    • 2023
  • 본 연구에서는 V-22 Osprey 틸트로터의 25% 축소 모델인 TRAM에 대하여 회전익기 통합 해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 프롭로터의 Aeromechanics 모델링과 블레이드 및 피치 링크에 대한 구조 하중 해석을 수행한 후, DNW 풍동 시험 및 선행 해석 연구 결과와 상호 비교하였다. 본 연구에서는 저속 전진 비행 시 블레이드 플랩 굽힘 모멘트의 구조 하중 및 진동 하중 변화를 풍동 시험 결과에 대하여 비교적 잘 예측하였다. 리드-래그 굽힘 및 비틀림 모멘트의 구조 하중 및 진동 하중 해석은 풍동 시험과 다소 다르게 얻어졌으나, 평균값을 제거하였을 때 로터 회전 한 바퀴당 구조 하중 해석 결과가 풍동 시험 및 선행 해석 연구와 비교적 유사하였다. 피치 링크의 구조 하중 및 진동 하중 해석은 전반적으로 선행 연구의 시험 및 해석 결과와 유사하게 얻어졌다. 마지막으로 블레이드 구조 진동 하중의 조화 성분 해석 및 비교를 통하여 블레이드 리드-래그 굽힘 및 비틀림 모멘트의 오차 발생 원인을 분석하였다.

초기 비틀림각 및 장착 각의 영향을 고려한 단면 테이퍼진 회전 블레이드의 진동해석 (Vibration Analysis of Rotating Blades with the Cross Section Taper Considering the Pre-twist Angle and the Setting Angle)

  • 이준희;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.10-21
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    • 2010
  • Equations of chordwise and flapwise bending motions for the vibration analysis of rotating pre-twisted blades having tapered cross section and setting angle are derived by using hybrid deformation variable modeling. The two motions are couples to each other due to the pre-twisted angle of the beam cross section. The derived equations are transformed into dimensionless forms in which dimensionless parameters are identified. The effects of the dimensionless parameters on the modal characteristics of rotating pre-twisted blades having tapered cross section and orientation angle are investigated. The eigenvalue loci veering phenomena are also investigated and discussed in this work.

노즐 분사력에 의해 가진되는 다중 패킷 블레이드계의 과도 진동 해석 (Transient Vibration Analysis of a Multi-packet Blade System Excited by Nozzle Jet Forces)

  • 임하성;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.57-62
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    • 2007
  • A modeling method for the modal and the transient vibration analysis of a multi-packet blade system excited by nozzle jet forces is presented in this paper. Blades are idealized as cantilever beams and the elastic structures like disc and shroud connecting blades are modeled as coupling stiffnesses. A modified Campbell diagram is proposed to identify true resonance frequencies of the multi-packet blade system. Different from the SAFE diagram that employs three dimensional space, the modified Campbell diagram proposed in this study employs a plane to find the true resonance frequencies. To verify the existence of true resonance frequencies, nozzle jet forces are modeled as periodic forces and transient vibration analysis were performed with the modeling method.

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단면 테이퍼, 초기 비틀림각, 그리고 장착 각의 영향을 고려한 회전 블레이드의 진동해석 (Vibration analysis of rotating blades considering the cross section taper, the pre-twist angle, and the setting angle)

  • 이준희;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.288-295
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    • 2009
  • Equations of chordwise and flapwise bending motions for the vibration analysis of rotating pre-twisted blades having tapered cross section and orientation angle are derived by using hybrid deformation variable modeling. The two motions are couples to each other due to the pre-twisted angle of the beam cross section. The derived equations are transformed into dimensionless forms in which dimensionless parameters are identified. The effects of the dimensionless parameters on the modal characteristics of rotating pre-twisted blades having tapered cross section and orientation angle are investigated. The eigenvalue loci veering phenomena is also investigated and discussed in this work.

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노즐 분사력에 의해 가진되는 다중 패킷 블레이드계의 과도 진동 해석 (Transient Vibration Analysis of a Multi-packet Blade System Excited by Nozzle Jet Forces)

  • 임하성;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권7호
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    • pp.711-717
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    • 2008
  • A modeling method for the modal and the transient vibration analysis of a multi-packet blade system excited by nozzle jet forces is presented in this paper. Blades are idealized as cantilever beams and the elastic structures like disc and shroud connecting blades are modeled as coupling stiffnesses. A modified Campbell diagram is proposed to identify true resonance frequencies of the multi-packet blade system. Different from the SAFE diagram that employs three dimensional space, the modified Campbell diagram Proposed in this study employs a plane to find the true resonance frequencies. To verify the existence of true resonance frequencies, nozzle jet forces are modeled as periodic forces and transient vibration analysis were performed with the modeling method.

회전하는 복합재료 블레이드의 진동특성에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on the Vibration Characteristics of Rotating Composite Blades)

  • 기영중;송근웅;김덕관;심정욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.300-303
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    • 2006
  • The rotor blade of a helicopter is the key structural units and provides three components such as vertical lifting force, horizontal propulsive force and control force. With advancements in aerospace technology, composite materials have been widely used in lightweight structures. In addition, composites show great potential on the design of rotor blades due to the advantages of strength, durability and weight of the materials. In the operational condition of a helicopter, it is required the vibration characteristics of the rotating blades for avoiding resonance and analysis of efficient performance prediction et al. In this study, the CAMRAD-II is used for analyzing the vibration characteristics of rotating composite blades. The effects of rotating speed and collective angles are investigated. Also, the numerical results are compared with experimental data.

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