Publicação: Estudo de Amortecedores De Vibração para Um Helicóptero Em Ressonância de Solo
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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Resumo
Os helicópteros caracterizam-se por serem aeronaves de asas rotativas cuja sustentação
provém da rotação das pás. Dentre os movimentos que a pá descreve durante o seu movimento
rotacional, o Avanço e Atraso ( Lead-Lag ), caracteriza-se como o mais importante
desses movimentos para este trabalho . Esse tipo de movimento das pás, sob certas circunstâncias,
pode causar um desbalanceamento dinâmico no rotor principal, de forma que o
rotor passe a excitar a fuselagem. Caso essa frequência de excitação seja igual a frequência
natural da fuselagem, a aeronave pode vir a entrar uma condição de ressonância de solo e
por consequência o comprometimento estrutural da aeronave. Esse tipo de efeito, em um
caso particular, ocorre quando a aeronave encontra-se em solo apoiada em seu trem de
pouso daí o nome de ressonância de solo. Algumas características construtivas da aeronave,
como o tipo de rotor principal, podem expor a aeronave a uma maior probabilidade de
ocorrência desse fenômeno. Felizmente existem alguns tipos de amortecedores de vibração
que podem ser implementados para modificar a frequência natural da fuselagem e assim
evitar a ocorrência do efeito de ressonância de solo. Este trabalho tem a intenção de
comparar alguns modelos de amortecimento propostos como o Amortecedor Linear, NES
( Non Linear Energy Sink ) e o TVNES (Time Variable Non Linear Energy Sink ), no que
refere-se ao comportamento das amplitudes das vibrações após a implementação desses
modelos.
Abstract
Helicopters are characterized as rotary-wing aircraft whose lift comes from blade’s rotation.
Among the movements that the blade describes during its rotational motion, the Lead-Lag
is characterized as the most important of these movements for this work. This type of
blade movement, under certain circumstances, can cause a dynamic imbalance in the main
rotor, causing the rotor to excite the fuselage. If this excitation matches the fuselage’s
natural frequency, the aircraft may enter a ground resonance condition and consequently
compromise the aircraft’s structural integrity. This type of effect, in a particular case,
occurs when the aircraft is on the ground supported by its landing gear, hence the name
ground resonance. Some constructive characteristics of the aircraft, such as the type of main
rotor, may expose the aircraft to a higher probability of occurrence of this phenomenon.
Fortunately, there are some types of vibration dampers that can be implemented to modify
the natural frequency of the fuselage and thus avoid the occurrence of the ground resonance
effect. This work intends to compare some proposed damping models such as the Linear
Damper, NES (Non-Linear Energy Sink), and TVNES (Time Variable Non-Linear Energy
Sink), regarding the behavior of vibration amplitudes after the implementation of these
models.
Palavras-chave
Ressonância, Ressonância de solo, NES, Amortecedor dinâmico de Vibração, TVNES, Helicópteros, Ressonance, Ground Ressonance, Dynamic Damper, Helicopters
Citação
ZANQUETA, Rodrigo Coelho De Souza. Estudo de modelos de amortecimento para um helicóptero em ressonância de solo. 2024. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
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