Current Capabilities of Modal Analysis of Aircraft Propeller in ANSYS Mechanical Environment - Vysok<U+00FD> R; University of Defence
El artc̕ulo aborda el anl̀isis modal de una pequeą hľice de avin̤. Aqu ̕se discuten los tres posibles casos de la simulacin̤ del Mťodo de Elementos Finitos (FEM), en el entorno del software ANSYS Mechanical. Sucesivamente, cada uno de ellos est ̀descrito por las partes ter̤icas y de aplicacin̤. Ms̀ adelante, se explican los resultados importantes del anl̀isis modal, es decir, las frecuencias naturales calculadas, las formas de los modos, los factores de participacin̤ y las masas efectivas. Se utilizaron los siguientes tres casos de la simulacin̤ FEM: el enfoque cls̀ico, el modelado de simetra̕ cc̕lica y el mťodo de sn̕tesis de modo componente (CMS). Al final se comparan las frecuencias calculadas de los tres casos.1. Introduccin̤El objetivo principal de este artc̕ulo era demostrar las tres formas de realizar el anl̀isis modal aplicando el Mťodo de los Elementos Finitos. Para ello se utiliz ̤el sistema ANSYS en la extensin̤ habitual. Estos mťodos se aplicaron en la hľice de un avin̤, con el fin de descubrir su interesante comportamiento dinm̀ico. El conocimiento del comportamiento de la hľice es necesario para garantizar la suficiente seguridad de su unidad de potencia, es decir, sin resonancias durante el funcionamiento del motor [1]. El anl̀isis modal puede aplicarse tanto al conjunto de la hľice como al segmento de simetra̕ cc̕lica de la hľice y tambiň mediante el mťodo de sn̕tesis en modo de componentes. Por lo general, la simulacin̤ computacional se lleva a cabo al comienzo del desarrollo de cualquier hľice de avin̤ moderno. La verificacin̤ del comportamiento dinm̀ico de la hľice de la aeronave en un hecho suele realizarse con la ayuda de instalaciones de ensayo en tierra, en las que se utiliza en la mayora̕ de los casos el mťodo de anl̀isis modal experimental. Los especialistas de la VZLU en Praga, es decir, ARTE (Establecimiento de Investigacin̤ y Ensayo Aeronùtico, Praga) aprovechan el instrumento de medicin̤ francš PRODERA.2. Anl̀isis modal de la hľice de un avin̤2.1. Teora̕ del anl̀isis modalEl anl̀isis modal es el ms̀ fundamental de todos los anl̀isis dinm̀icos y se recomienda realizarlo por primera vez antes que otros (armn̤ico, transitorio, espectral o aleatorio). Esta tčnica se utiliza para determinar el comportamiento vibratorio de la estructura y abarca la frecuencia natural, la forma del modo, el factor de participacin̤ del modo, la masa efectiva y la distribucin̤ modal de la tensin̤. La ecuacin̤ general del movimiento se refiere a esta forma conocida [2]:[M]{<U+00FC>}+[C]{u̇}+[K]{u}={F(t)}. (1)