Attuatore rotativo per l’aereo Yak/AEM-130.

 

L’attuatore deve essere utilizzato nel nuovo aereo militare europeo M-346 (in origine Yak/AEM-130) per l’estensione e la retrazione degli slat inboard e outboard. Ogni attuatore è costituito da tre corone dentate fisse e da due anelli mobili. Questi anelli alloggiano anche gli ingranaggi interni. Scopo principale dell’analisi strutturale è quello di stabilire lo stato di deformazione della struttura a differenti angoli di attuazione o angoli di slat, in modo da evitare grippaggio, usura anomala o condizioni di sovraccarico negli ingranaggi interni. La struttura deve essere analizzata a diverse posizioni angolari poiché il valore del carico esterno cambia in funzione della posizione dello slat e il rapporto tra la componente radiale e tangenziale della forza è anch’esso variabile.

Per consentire il calcolo delle variabili cinematiche in funzione dell’angolo di slat ed ottenere automaticamente le differenti configurazioni geometriche, carichi e condizioni di vincolo, il modello è costruito parametricamente, utilizzando le funzioni del linguaggio APDL di Ansys.

In questo tipo di strutture, con molte superfici striscianti e con tolleranze critiche, il problema di contatto deve essere risolto con l’impiego di elementi gap.

Una schematizzazione dettagliata e tempi di esecuzione contenuti possono essere ottenuti efficacemente solo separando le porzioni a comportamento lineare da quelle non-lineari con la tecnica delle sottostrutture. Nel caso in esame, ogni parte staccata del modello costituisce una sottostruttura. Tutte le sottostrutture sono poi assemblate lungo le interfacce comuni che devono combaciare con gli elementi di contatto, disposti esattamente perpendicolari alle superfici e formanti la struttura principale. In questo modo, solo gli elementi non lineari sono ricalcolati ad ogni iterazione, mentre i superelementi lineari rimangono invariati. Il modello completo possiede circa 200000 gradi di libertà e 72000 nodi

 

Caratteristiche principali: modellazione 3D con sottostrutture; elementi di contatto e gap; costruzione parametrica del modello e post-processing in APDL Ansys.