Etude du comportement dynamique linéaire et non-linéaire d'un ...

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111.2.2.2 Couplages dus aux modes de traînée Afin de compléter létude précédente, il est indispensable de connaître les couplages créés par les modes de traînée. Dans ce cas, nous allons introduire le premier mode de traînée des pales qui est un mode de corps rigide. Les caractéristiques modales n'évoluant pratiquement pas avec la vitesse de rotation du rotor, nous les considérerons comme constantes et valant: -fréquenceproprel Hz - masse modale 27,95 kg m2 - amortissement modal 10 % - déformée modale : h(r) = nR Bien que le mode de traînée soit un mode de corps rigide, sa fréquence n'est pas nulle puisque le système d'attache de la pale sur le moyeu impose une raideur non-nulle. Il faut comprendre mode de corps rigide au sens où la pale ne se déforme pas. La base modale de fuselage utilisée pour décrire le couplage sera celle présentée précédemment dans le tableau 111.1. La figure 111.2 montre les résultats obtenus pour le système constitué du mode rigide de traînée et des 6 modes de fuselage. Le mode de traînée de la pale observé en repère fixe se décompose en trois modes distincts : le mode collectif qui n'est pas modifié par la vitesse du rotor et les deux modes progressif et régressif qui évoluent fortement en fonction de la vitesse de rotation. Le mode de traînée progressif se couple avec le mouvement de tamis Ty de la tête rotor - point c - aux alentours de = 10 rad/s. Ce couplage ne change rien à la stabilité du système comme le montre le diagramme des amortissements. Nous reconnaissons ici la forme caractéristique du mode de traînée régressif dont la fréquence devient nulle pour = 6 rad/s. Cependant, au-delà de cette vitesse critique, le mode de traînée régressif n'est pas intrinsèquement instable à cause de l'amortissement imposé qui représente la valeur de l'amortisseur de traînée. Néanmoins, le mode de traînée régressif se couple avec les mouvements de tamis de la tête rotor - modes Tx et Ty -. Les couplages du mode de traînée régressif avec le mode Tx sont notés a et b et le couplage avec le mode Ty est noté d. Le couplage a a lieu alors que la fréquence du mode de traînée régressif diminue: il ne remet pas en cause la stabilité du système. Par contre, les couplages du mode de traînée régressif avec les mouvements de tamis de la tête rotor - b et d - ont lieu sur la pente positive du mode de pale. Ces couplages tendent à diminuer la stabilité du système. Dans la configuration choisie, nous constatons de plus une instabilité du couplage Traînée régressif - Mouvement de tamis - couplage d - et l'autre couplage du même type - point b - conduit à la limite de stabilité du système. De plus, l'instabilité se produit pour = 25 rad/s qui est une valeur très proche de la valeur nominale de la rotation du rotor. Ainsi, dans les conditions nominales du vol, ce couplage est excité et risque donc de créer l'instabilité de l'appareil. Chapitre 3 : Couplage Rotor - Structure 150
Dans la réalité, l'instabilité du système nest pas atteinte puisque le mode de traînée est très fortement amorti par le montage d'im adaptateur de traînée. Cependant, une dégradation des performances de cet amortisseur est très dangereuse. C,, a) o Cl) a) a) a) cl) ca û- 0.8 0.6 -0.2 -0.4 o Ry 5 10 15 20 25 30 35 Vitesse de rotation (radis) DOMAINE D INSTABILITE Tra P Tra. R 5 10 15 20 25 30 35 Vitesse de rotation (radis) Figure lIT.2: Etude du couplage premier mode de traînée - modes du fuselage Chapitre 3 : Couplage Rotor - Structure 151 A V Tra. C d Ty
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Machines Thermiques Photocatalyse M
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Il faut remarquer que du point de v
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modes devient plus difficile et les
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