بررسی عددی ارابه فرود بالگرد با ساختار کامپوزیتی تحت بارگذاری ضربه ای سرعت پایین

ارابه های فرود به دلیل نقش ویژه در فرآیند پرواز از مهم ترین اجزای یک وسیله پرنده به شمار می آیند. ارابه های فرود باید به اندازه کافی مقاوم باشد تا بتوانند در عین داشتن وزن پایین، در برابر ده ها هزار بار فرود و برخاست، مقاومت کنند. مقاومت ویژه، سفتی و مقاومت خستگی بالای ساختارهای کامپوزیتی، باعث افزایش کاربرد این ساختارها در ساخت سازه های هوایی در سال های اخیر شده است. در این مقاله، ارابه فرود بالگرد که از جنس کامپوزیت شیشه / اپوکسی ساخته شده و در معرض بار ضربه ای عرضی سرعت پایین قرار گرفته است، به صورت عددی در نرم افزار ANSYS و LSDYNA بررسی شده است. مدل آلومینیومی نیز در نرم افزار Solidworks نیز، جهت مقایسه نمونه کامپوزیتی با نمونه واقعی ارابه فرود بالگرد Bell 206L4 طراحی و تحلیل شده است. همچنین تاثیر افزایش تعداد لایه های سازنده ساختار کامپوزیتی ارابه فرود بر مقاومت آن در برابر بار ضربه ای سرعت پایین نیز موردمطالعه قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان داد که جایگزینی ارابه های فرود کامپوزیتی به جای ارابه های فرود رایج در بالگردها، باعث بهبود مقاومت ویژه این جزء نسبت به مدل آلومینیومی رایج، در مقابل بارهای ضربه ای سرعت پایین می شود. همچنین افزایش تعداد لایه های ارابه کامپوزیتی تا 20 لایه، باعث افزایش قابل توجه مقاومت این ساختار می شود. همچنین از نتایج به دست آمده از این مقاله می توان برای پیش بینی رفتار ارابه های فرود هواپیماهای عمودپرواز و پهپادها نیز استفاده کرد.