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大型遙控直升機主旋翼主軸承螺栓受力分析

為了解決不鏽鋼 螺栓強度的問題，作者鍾竹軒 這樣論述：

本文研究重點為旋翼型式的大型遙控直升機，由於旋翼型式的UAV(Unmanned Aerial Vehicle)具備垂直起降，低速空中懸停等優點，非常適合從事商用無人飛行載具之用途。隨著無人自主直升機發展的進步，建置於直升機之系統功能也越來越複雜，使得研發成本也相對增高。然而，直升機在飛行時所遭遇的外在氣動力干擾相當複雜，當轉速不穩定時將會影響主旋翼所產生的升力，輕則使得直升機姿態未達到預期的目標，重則使旋翼葉片(Rotor Blade)無法承受高速旋轉與載重產生脫離及斷裂極度危險的環境。因此，為了提高無人直升機飛行的安全與穩定，我們便針對旋翼轉速與旋翼葉片離心力加以研究討論，並計算其所受的推

力及離心力進行螺栓強度分析。也因考慮其結構的安全性。在傳統的設計多是依賴實驗測試，不斷的修正改進，達到目標為止，這樣的做法使得設計開發時程拉長，設計成本無法降低，也可能無法達到設計的最佳化。為了簡化無人直升機的控制方式本文所採用Bell 206，Bell 407兩種直升機模型，並在各模型之間分別採用單、雙鉸接，並比較兩種鉸接型態進行螺栓受力分析。所採用方法與工具為利用先進的參數化設計軟體(PTC Creo)進行建模並精準的在三維空間建立主旋翼模型結構。採用計算結構力學(ANSYS )建立非結構性網格，採多方向對旋翼葉片進行多方面施加推力與離心力，更精確進行螺栓受葉片旋轉時的細部的計算分析剪力、

應力、應變，有助於提升遙控直升機飛行時的保障和安全。