Analisi strutturale di una punta di pala di elicottero in materiale composito. = Structural analysis of a helicopter blade tip in composite material.

A seguito della progettazione funzionale di un componente deve seguire un’analisi strutturale per determinarne il comportamento meccanico in ambiente operativo e valutare la scelta del materiale e la tecnica di produzione più opportuna. In particolare questo studio si concentra sull’analisi strutturale di una punta di pala in materiale composito innovativa, studiata per il velivolo AS332 di Airbus Helicopter, capace di ridurre l’intensità dei vortici di estremità ed aumentare così l’efficienza aerodinamica delle pale. In assenza di risultati derivanti da un’analisi CFD si è proceduto alla determinazione dei carichi aerodinamici utilizzando la teoria dell’elemento di pala abbinata ai modelli di scia del rotore; in particolare è stato usato il metodo di Prandtl che risulta essere piuttosto accurato senza complicare eccessivamente i calcoli, vista la natura preliminare dello studio. Dopo aver definito i carichi sono stati sviluppati i modelli agli elementi finiti per poter svolgere l’analisi strutturale del componente con l’obbiettivo di ottimizzare in primo luogo la posizione dei longheroni di rinforzo e successivamente lo spessore delle pareti e le direzioni di laminazione. La determinazione della configurazione finale è stata fatta tenendo in considerazione i valori massimi di tensione e spostamento ed il peso del componente, che deve essere prossimo a quello del precedente in modo da non modificare eccessivamente la dinamica dell’intera pala.