Por que essa análise mostra um estresse muito alto em uma hélice?

Question

Por que essa análise mostra um estresse muito alto em uma hélice?

#1 resposta do (9 votos)
#2 resposta do (0 votos)

5

Eu tenho tentado avaliar o estresse na hélice de alumínio:

Diâmetro: 78 ", 2600 RPM

Alimentamos números de carga de aqui , aplicamos o modelo de massa distribuída nas lâminas. p>

Static Thrust (2600 rpm):
MT 2-blade, 83" composite, 920 pounds
MT 3-blade, 80" composite, 900 pounds
McCauley 2-blade, 82" aluminium, 860 pounds
McCauley 3-blade, 78" aluminium, 825 pounds

Os resultados são bastante assustadores - 30 MPa de 55 max , para 6061 classes Alumínio (a deformação visual é aumentada 20x para melhor representação), resultando em flexão vertical de + -1 cm.

Isso é normal?

Existe alguma informação sobre a prática da indústria quanto à margem de segurança (os números mostram menos de 50%)? Ou algum tipo de procedimento de teste aplicável aos fabricantes?

As tensões de cisalhamento são insignificantes - 150 Pa de 150 MPa

Os dois casos de hélice são realmente assustadores Abaixo está uma massa distribuída (375Kg) - 80% do Max. estresse de rendimento

E força centrífuga - mais de 200%:

Finalmente, uma análise combinada não linear (incl. torque) - mais de 250%: (note que tudo que não estiver azul irá dobrar e provavelmente rachar, com apenas as pontas da lâmina sobrevivendo à tortura)

aircraft-design propeller faa-regulations

por FlegmatoidZoid 20.04.2017 / 10:33

2 respostas

Para o projeto da hélice, considere 1,5 vezes a rotação. Esta suposição dá o dobro da força centrífuga, empuxo e arrasto atuando na hélice.

Considere o limite de resistência com base nos dados a seguir. Isso ajuda a evitar problemas de fadiga

30.10.2018 / 08:30

Tags aircraft-design propeller faa-regulations

A argamassa não adesiva deve ficar mais escura quando molhada? Qual é a taxa de conversão entre tomates e tomate “regular”?

score 9 · Accepted Answer

As parcelas de suas hélices parecem usar um aerofólio regular até a raiz. Hélices reais tornam-se quase cilíndricas lá, no entanto. Além disso, os propulsores de alumínio são ocos, portanto, a parte externa é apenas um revestimento fino, economizando massa e reduzindo significativamente as cargas centrífugas.

Afinal, as hélices de alumínio real funcionam, portanto deve haver uma maneira de manter a tensão na operação abaixo da tensão de escoamento. FAR 23.907 (c) mesmo exige que uma hélice não de madeira deve ser salva-vidas:

The applicant must perform an evaluation of the propeller to show that failure due to fatigue will be avoided throughout the operational life of the propeller using the fatigue and structural data obtained in accordance with part 35 of this chapter and the vibration data obtained from compliance with paragraph (a) of this section.

Abaixo está um desenho de uma hélice de madeira , mas a forma externa de uma hélice de metal não é muito diferente.

Desenho de uma hélice de madeira para o Fokker D VII (foto fonte )