Analisi del comportamento dinamico mediante FEM di una pala di elicottero modificata = Analysis through FEM of the dynamic behaviour of a modified helicopter blade

Il seguente lavoro di tesi è frutto di una collaborazione con l'azienda TPS Group e si è incentrato sullo studio della dinamica della pala del velivolo AS-350 sulla quale è stato modificato il tip, con lo scopo di valutare l'impatto della variazione sulle frequenze proprie e le forme modali della struttura. Si è introdotto il problema da analizzare con un breve richiamo delle principali teorie aerodinamiche, dei tipi di rotori usati in ambito elicotteristico e del metodo agli elementi finiti, delineando il percorso che ha favorito lo sviluppo di questa tecnica e le difficoltà nell'affrontare problemi con non linearità geometriche. La prima fase dello studio si è incentrata sulla validazione della procedura numerica implementata sul software FEM analizzando una trave semplice della quale è stato possibile risolvere il problema dinamico in via analitica, adottando le ipotesi di trave di Eulero-Bernoulli. Dopodiché si è creato un modello agli elementi finiti della pala utilizzando il software Hypermesh. Si è validato il modello attraverso analisi statiche per valutare la risposta in rigidezza e resistenza e verifiche sulla massa del modello rispetto alla pala reale. Si sono svolte le analisi modali pre e post modifica al crescere della velocità di rotazione per valutare l'impatto della variazione attraverso i diagrammi di Campbell e il Modal Assurance Criterion. Infine si è creato un modello di dettaglio del mozzo per affinare i risultati ottenuti, considerando in questo modo la cedevolezza elastica del rotore Starflex rispetto all'ipotesi di puro incastro alla radice della pala posto inizialmente.