Struktur Beschreibung Flashcards
Skizzieren Sie die Hauptkomponente der inneren Struktur eines modernen Rotorblattes. Welche Aufgaben erfüllen die unterschiedlichen Komponenten?
- Ober- und Unterschale (Herstellungsgründe)
- Um Scherung des Profils zu vermeiden werden Stege (shear webs) zwischen Ober- und Unterseite geklebt
- Gurte (main girders) für Biegemomente
- Verstärkung der Hinterkante durch Einbringen von Schäumen in den Glasfaserverbund
- boxartige Struktur hauptverantwortlich für Festigkeit
Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Timoshenko-Balken und einem Euler-Bernoulli-Balken?
- Bei Timoshenko werden die Schubverformungen berücksichtigt und Querschnitte stehen nach Verformung nicht mehr senkrecht zur Balkenachse
Winkelbeschleunigung bei Euler-Bernoulli gleich Null
Wie ist die elastische Achse einer Struktur definiert?
Die elastische Achse ist definiert als die Linie längs derer Kräfte senkrecht zur Stabachse nur Biegemomente aber keine Torsionsmomente hervorrufen (Schubmittelpunktslinie)
Wie sieht die mathematische Bedingung für freie Schwingungen eines Blattes aus? Was bedeutet das physikalisch?
Blatt wird nach Störung bzw. Anregung sich selbst überlassen und schwing mit der Eigenfrequenz.
Ohne Dämpfung unendlich lang und mit Dämpfung kehrt es langsam in Ausgangszustand zurück
Wie ändert sich die Eigenfrequenz eines Balkens mit der Steifigkeit, wie mit der Masse?
Eigenfrenz ist Wurzel (k/m)
- -> Wenn Steifigkeit größer wird, wird Eigenfrequenz auch größer
- -> Wenn Masse größer wird, wird Eigenfrequenz kleiner
Können die in der Abbildung dargestellten Eigenformen orthogonal zueinander sein?
Ja, solange sie dieselbe Masse haben.
Die Dicke H eines gesamten Blattes wird verdoppelt, ohne die Massenverteilung des Blattes zu beeinflussen. Was passiert mit der ersten Eigenfrequenz in Schlagrichtung
Sie wird größer, da sich die Steifigkeit erhöht.
Beschreiben Sie, in welchen Fällen es zu “buckling” der Struktur kommen kann. Warum? Wie kann dies vermieden werden?
Wenn die Schubbeanspruchungen zu groß sind, kann es zum Beulen kommen.
Delamination.
Dickere Gurte / Stege und so eine erhöhte Steifigkeit
Was sind generalisierte Koordinaten?
G.K. werden benutzt, um die Lage eines Systems möglichst einfach zu beschreiben.
- Nur so viele G.K, wie viele FHG es gibt
Bewegungsgleichungen können aus dem Produkt der Eigenform mit der zeitabhängigen Amplitude beschrieben werden:
w(x,t)=Summe aus (u(x)*q(t))
Welche generalisierten Koordinaten werden benutzt, um den dynamischen Zustand eines Balkens zu beschreiben?
Um den dynamischen Zustand zu beschreiben werden die zeitabhängigen Auslenkungen als generalisierte Koordinaten verwendet.
Wie viele Freiheitsgerade hat ein starrer Balken in einer Ebene / im Raum?
In Ebene: zwei translatorische, 1 rotatorischer Freiheitsgerade
Im Raum: drei translatorische und 3 rotatorische Freiheitsgrade
Wie wird die Schwingung eines Balkens mit Hilfe eines Modalansatzes beschrieben?
Durch die Superposition von n verschiedenen Grundschwingungsformen, nämlich den Eigenmoden des Balkens..
–> Modale Superposition
Beschreiben Sie anhand einer Skizze das Prinzip der zentrifugalen Versteifung eines Rotorblattes.
Die Zentrifugalkraft reduziert das Biegemoment an der Blattwurzel und wirkt somit als virtuelle Versteifung.
Virtuelle Versteifung beträgt ca. 10% der strukturellen Steifigkeit.
V50/57 - V7/8 Struktur Beschreibung
Wie wirkt sich die Rotationsgeschwindigkeit auf die Eigenfrequenz eines Blattes aus?
Die Eigenfrequenzen werden bei steigender Rotationsgeschwindigkeit höher
