Simulation du comportement dynamique et aerodynamique d'un aeromoteur a axe horizontal

par SAMIR DOUS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de BERNARD GIRONNET.

Soutenue en 1991

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Pour ameliorer la fiabilite et la competitivite d'un aeromoteur soumis a des sollicitations regulieres et aleatoires, il est indispensable de maitriser ses comportements aerodynamique et dynamique. Notre interet s'est porte sur la geometrie des differents types d'aeromoteurs a axe horizontal et sur la modelisation de leur structure, laquelle modelisation est realisee en partie par la theorie des elements finis. Les pales sont supposees etre elastiques, a fixation souple. Pour une geometrie definie de la pale, les caracteristiques aerodynamiques du profil et l'evolution du vrillage le long de l'envergure, ont ete prises en consideration. Le modele presente des degres de libertes pour les mouvements de flexion et de torsion dans les differents plans des profils consideres. Les deformations de la structure ont ete etudiees au moyen de matrices de transfert des quantites de mouvement le long de la pale et de la ligne d'arbre. L'algorithme de rutishauser est interessant pour ce genre de calcul. La ligne d'arbre se compose, entre autres, d'un dispositif de freinage, d'un multiplicateur, d'un generateur, etc modelises par des masses et des rigidites. Pour une meilleure approche du probleme, le comportement dynamique de la structure a ete etudie pour des excitations realistes. Pour ce faire, une modelisation des forces aerodynamiques dues au vent sollicitant les pales, a ete effectuee. En appliquant, dans ce contexte, la theorie tridimensionnelle de prandlt & de glauert pour un vent variable en direction et en intensite, il est necessaire d'appliquer des methodes empiriques d'analyse spectrale des fluctuations du vent sur le rotor. Grace a une meilleure approche, le calcul numerique nous a permis d'evaluer les sollicitations aerodynamiques des pales et de determiner leur comportement vibratoire ainsi que celui de la ligne d'arbre, et ce dans le but de predire les performances et la duree de vie en fatigue des aeromoteurs.


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  • Détails : 265 P.
  • Annexes : 75 REF.

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