Como o pylon do motor é projetado?

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Atualmente estou trabalhando na minha tese de mestrado sobre o método de otimização topológica de estruturas de aeronaves. Eu vou explorar esse método de design no exemplo do pilão. Faça algo assim:

Mas primeiro preciso fornecer informações sobre métodos convencionais. Além disso, evidentemente preciso comparar métodos antigos e novos.

Isso é estranho, mas consegui encontrar muito mais informações sobre o novo método, embora ele ainda não esteja amplamente implementado. Mas parece que são poucas informações na internet sobre técnicas convencionais.

Para ser mais específico, estou interessado no contêiner vermelho ou na foto abaixo. Como exatamente isso (ou similar) é projetado? Você poderia sugerir algumas informações (livros, manuais, tutoriais, resumos ... tudo) sobre isso. O texto russo também está OK.

    
por Bzhenko 10.12.2016 / 14:22

1 resposta

Como todos os artefatos complexos, o projeto da estrutura primária da aeronave é um processo iterativo. Começa com os aerodinâmicos que projetam as Superfícies Mestres do Envelope Aerodinâmico. Em seguida, os projetistas de estruturas lidam com os requisitos de espaço, embora sejam necessários compromissos entre várias equipes de projeto.

Algumas coisas serão conhecidas. Conheceremos o envelope de operação pretendido da aeronave com algumas limitações de projeto na velocidade do ar, no máximo Mach, no teto de serviço, etc. da aeronave, para que possamos calcular as cargas aerodinâmicas no pilone. Nós também podemos obter números de desempenho no motor, para que possamos determinar as cargas axiais e os momentos em torno da montagem. Também temos os fatores de carga de projeto para a aeronave, bem como as cargas de projetos de colisão e emergência com base nos requisitos de certificação da aeronave, fatores de segurança etc. De lá, essas cargas externas podem ser computadas e usadas no projeto como cargas externas. caixa preta ', que é uma montagem estrutural ainda determinada para o poste.

O design exato do pilone e dos suportes associados dependerá desses números. O design de pilão usa estruturas semelhantes de OEM a OEM e baseia-se em seus anos de experiência projetando essas coisas com base nos modelos matemáticos esperados e nos dados de teste de voo. Infelizmente, os detalhes exatos de como e por que ele foi projetado, da maneira como é, permanecem como segredos comerciais proprietários dos OEMs, e é improvável que eles falem sobre isso. A Boeing, como a KFC, tem uma receita secreta para suas asas e não é liberada livremente para o público. O mesmo vale para seus pilares, empenagem, etc.

O básico é que a maioria dos novos pilares será baseada neste arranjo estrutural proprietário usado em projetos anteriores. As cargas de projeto e a configuração básica das peças e os conjuntos que vão para o poste serão calculados por um grupo de engenharia de tensão para o dimensionamento da geometria das peças a serem projetadas. A primeira passagem no projeto da montagem será feita pelo grupo pilão e, em seguida, será usada como base para o dimensionamento e esse processo iterativo será repetido até que uma solução de projeto aceitável seja encontrada.

Os testes de solo e voo serão a prova definitiva do projeto e também geralmente levarão a um processo de redução de peso para reduzir a geometria da peça do material em excesso, uma vez verificadas as cargas de vôo reais.

Sua pergunta é interessante e pode ser mais benéfico consultar um funcionário aposentado de uma empresa de design de aeronaves que trabalhou nessas estruturas ou um especialista em design de aeronaves. Sua escola provavelmente poderia encaminhá-lo para alguém assim e você pode consultá-los sobre isso.

Depois de fazer isso, pode ser benéfico fazer uma viagem até o cemitério de aeronaves e examinar um poste de motor existente em um avião como um 737, 747, DC-10, etc. Heck, se o avião estiver decrépito o suficiente ou prestes a ser vendido para sucata, pergunte ao gerente quanto custaria para amputar um poste de motor (menos o motor!) e levá-lo de volta com você para o projeto do Mestre. Você poderia examiná-lo e construir os modelos CAD e FEA da unidade e testá-los usando as cargas esperadas para a aeronave e o motor em questão. Embora isso possa não responder às suas perguntas imediatas, ele fornecerá ao seu projeto um tesouro de informações sobre como e por que um poste de motor é projetado da maneira como é. Você pode então examinar outro projeto de pilão OEM e dissecá-los e analisá-los com precisão, com base nessa experiência anterior.

Espero que ajude!

    
14.12.2016 / 23:00