• 제목/요약/키워드: Helicopter Vibration

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회전로터 및 후류 동하중을 고려한 스마트 무인기 천이응답해석 (Transient Response Analysis for a Smart UAV Considering Dynamic Loads by Rotating Rotor and Wakes)

  • 김현정;오세원;김성준;최익현;김태욱;이상욱;김진원;이정진;김동현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.926-936
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    • 2006
  • In this study, structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (UAV) have been conducted considering dynamic loads generated by rotating rotor and wakes. The present UAV (TR-S5-03) finite element model is constructed as a full three-dimensional configuration with different fuel conditions and tilting angles for helicopter, transition and airplane flight modes. Practical computational procedure for modal transient response analysis (MTRA) is established using general purpose finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) technique. The dynamic loads generated by rotating blades in the transient and forward flight conditions are calculated by unsteady CFD technique with sliding mesh concept. As the results of present study, transient structural displacements and accelerations are presented in detail. In addition, vibration characteristics of structural parts and installed equipments are investigated for different fuel conditions and tilting angles.

회전로터 및 후류 동하중을 고려한 스마트 무인기 천이응답해석 (Transient Response Analysis for a Smart UAV Considering Dynamic Loads by Rotating Rotor and Wakes)

  • 김현정;김동현;오세원;김성준;최익현;김태욱;이상욱;김진원;이정진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.367-375
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    • 2006
  • In this study, structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (UAV) have been conducted considering dynamic loads generated by rotating rotor and wakes. The present UAV (TR-S5-03) finite element model is constructed as a full three-dimensional configuration with different fuel conditions and tilting angles for helicopter, transition and airplane flight modes. Practical computational procedure for modal transient response analysis (MTRA) is established. using general purpose finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) technique. The dynamic loads generated by rotating blades in the transient and forward flight conditions are calculated by unsteady CFD technique with sliding mesh concept. As the results of present study, transient structural displacements and accelerations are presented in detail. In addition, vibration characteristics of structural parts and installed equipments are investigated for different fuel conditions and tilting angles.

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지그의 가공오차 보정에 의한 블레이드 무게 중심 측정 (Measurement of Gravity Center for Rotor Blades by Compensation of Machining Error in Jig)

  • 공재현;김기성;예상돈;천세영;허관도
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.41-47
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    • 2010
  • There are many unbalanced models such as helicopter's rotor blades, small-sized precision motor in industrial applications. In the real products, their gravity center usually does not accord with the desired gravity center. If the deviation is large between them, it can be a major cause of vibration and noise as the part of model rotate. Therefore the gravity center in the rotational parts should be controlled properly because of static and dynamic balancing of the parts. In the research, the rotor blade of unmanned helicopter has been selected to obtain the high quality of balancing. In order to achieve the purpose, measuring system has been developed. In the system applied principle is three point weighting method, which is one of the Multiple-point Weighting Method. It has circle fitting for compensation of machining error, after measuring the values. From this study, the results showed that the proposed measurement procedure gives reliable and precise gravity center.

헬리콥터 비행시험 최적화를 위한 실험계획법의 적용 (Design of Experiments for Optimization of Helicopter Flight Tests)

  • 변재현;이건명;김세희
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권2호
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    • pp.113-124
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    • 2014
  • 항공기를 개발하는데 있어 형상 결정과 요구도 입증은 주로 비행시험 결과에 의존한다. 비행시험은 많은 시간과 비용을 요구하므로 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석함으로써 비용절감과 일정단축에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 진동 비행시험 사례를 적용하여 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석할 수 있는 방안을 제시하였다. 본 논문에서는 주요 부위에서 측정한 진동수준 값을 가지고 종합적인 진동수준 만족도를 하나의 수치로 나타내기 위하여 호감도 함수를 채택하고 진동수준의 측정을 위한 비행시험을 체계적으로 수행하기 위하여 실험계획법의 하나인 부분요인배치법을 사용하였다. 또한 비행시험을 단계적으로 수행하여 비행시험 횟수를 더욱 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

헬리콥터의 진동하중 저감을 위한 지능형 능동 뒷전 플랩 로터 제어 시스템 개발 (Development of an Intelligent Active Trailing-edge Flap Rotor to Reduce Vibratory Loads in Helicopter)

  • 이재환;최재혁;신상준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.492-497
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    • 2011
  • 일반적으로 헬리콥터는 양력, 추력 그리고 힘을 발생시키기 위해 로터 시스템을 사용하기 때문에 공력환경이 매우 복잡하다. 블레이드 와류 간섭과 같은 비정상 공력 환경이 발생한다. 이러한 비정상 공력 환경은 진동하중과 높은 공력소음을 유발한다. 진동하중과 공력소음은 로터 블레이드 회전수에 N 배의 해당하는 주파수 (N/rev)를 갖는다. 하지만 스와시 판과 피치링크로 이루어진 전통적인 로터 조종계통은 블레이드가 1 회 회전하는 동안 한번의 조종 변위를 발생시킬 수 있기 때문에 그러한 진동하중을 조절하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 능동 제어 기법들이 개발되었다. 능동 제어기법은 임의의 주파수로 블레이드의 피치 각을 조종할 수 있다. 본 논문에서는 비정상 공력 하중을 변화시키기 위해 능동 제어기법 중 한 가지인 능동 뒷전 플랩 블레이드의 설계를 수행하였다. 능동 뒷전 플랩 블레이드는 에어포일의 캠버를 변화시키기 위해 작동기에 의해 구동되는 뒷전 플랩을 장착한다. 뒷전 플랩을 작동시키기 위해 블레이드 내부에 위치 압전 작동기를 사용하였다.

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회전 외팔보의 굽힘 진동해석 (Bending Vibration of Rotating Cantilever Beams)

  • 유홍희
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.891-898
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    • 1992
  • 본 연구에서는 기존의 방식들의 단점들을 극복할 수 있고 회전하는 외팔보의 굽힘 진동 특성을 효과적으로 정확하게 예측할 수 있는 일관성 있고 간명한 방법을 제 시하는 것을 목적으로 한다. 참고문헌(9-11)에서는 회전하는 외팔보의 선형 운동방정 식을 복합 변형변수를 이용하여 구하고 있는데 이러한 동적모데링은 참고문헌(4-8)에 서와 같은 불필요한 원심력의 내재적 대입과정을 통한 2단계 운동 방정식 유도를 피할 수 있어 과정의 일관성과 간명성을 제공할 수 있음을 보였다. 본 연구에서는 이들 연구 결과에 근거하여 진동해석을 위한 방법을 제공하고 결과를 도출 분석 비교하는 것을 그 내용으로 한다.

파라메타 각 변화를 고려한 힌지없는 헬리콥터 로우터의 공력탄성학적 안정성 (The Study on the Aeroelastic Stability of Hingeless Helicopter Rotor in Hover Considering Parametric Angle Changes)

  • 한창헌;김승조
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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    • pp.386-391
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    • 1998
  • The effect of the changes in parameter angles(precone, droop, sweep) on the lead-lag damping was focused on. Experiment was made with hingeless 4-blade rotors and NACA 0012 airfoil. For the measurement of the rotating natural frequencies and lead-lag damping, non-rotating swash plate was oscillated at the regressing lag mode frequency and the data were acquired after the excitation was cut off. Analysis was made using a finite element formulation based on Hamilton's principle. The main blade is assumed as elastic beams. Quasi-steady strip theory is used to obtain aerodynamic forces, and non-circulatory forces are also included.

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Magneto-Rheological Fluid를 이용한 인공지능 의족의 Compact damper 개발 (Design of Compact Magneto-Rheological Fluid Damper for Artificial Low-Limb Prosthesis)

  • 성소영;강성재;문인혁;문무성;장석명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2962-2964
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    • 2005
  • Magneto-Rheological (MR) fluid is suspension of fine magnetic particles in a liquid carrier such as silicon oil or water. MR fluid exhibits solid-like mechanical behavior into chain or clusters with high yield stress when magnetic field is applied to the particles. The response of MR fluids is very quick and reversible after removal of the field. MR Fluids have high yield stress (up to 5kPs) and operate in low voltage power supply. Recently, MR damper using MR fluids was open used in vibration control system such as structural devices, seat vibration controllers and helicopter rotor systems, but it is too big in size and heavy. Therefore, it is not appreciate to rehabilitation devices such as prosthetic limbs.

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외팔보형 구조물의 편심축 회전운동 해석 (Analysis of Cantilevered Structure Rotating on an Eccentric Axis)

  • 조지현;윤신일;한상보
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.115-120
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    • 2001
  • A gyroscope is a rotating body possessing one axis of symmetry and whose rotation about the symmetry axis is relatively large compared with the rotation about any other axis. Tuning fork is this type of structure that various modem gyro-sensors are based on. In this paper, dynamic behavior of a cantilevered beam subjected ta a base rotation with respect to the eccentric axis that is parallel to the beam axis is analyzed. The final equations of motion in terms of generalized coordinates can be solved with numerical scheme with various values of angular velocities and angular accelerations of the rotating axis. In contrast to the case of rotating cantilever beam like helicopter blade, the rotational motion with respect to the beam axis has effect to decrease the stiffness of the beam and has unstable region depending on the magnitude of the rotational angular velocity and angular acceleration.

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복합재료 로우터 블레이드에 대한 공력탄성학적 최적설계 (Aeroelasitic Optimum Design for Composite Rotor Blades)

  • 권혁준;조맹효;최지훈;이인
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1222-1227
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    • 2000
  • The optimization study are carried out for helicopter rotor blades with composite box-beam spar. The objective function is to minimize the weight of rotor blades subject to frequency, aeroelastic stability and failure constraints. Design variables include the number of ply and ply angles of the laminated walls. The beam model of a hinge less rotor blade is based on a large deflection beam theory to describe the arbitrary large deflections and rotations. The p-k method and unsteady two dimensional strip theory are used to calculate aeroelastic stability boundary.

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