During aircraft development, the impact of vibrations is examined and how this affects the aircraft structure under different conditions. Those vibrations can damage electronic equipment that are installed within the fuselage and can even lead to material fatigue within the structure. To reduce vibrations there are two approaches that are preferred to use, installing vibration insulators attached between the structure and the electrical component or change the design of the structure to a stiffer one. Those methods are easiest to implement in an early stage of the development but in later stages, when vibration problems usually are detected, it is too difficult and expensive to do major changes of the structure and there is lack of space to implement vibration insulators. A third method is then to apply passive damping in form of damper mats to surfaces on structures where critical vibrations occurs. The effects on the structural behavior when damper mats are applied to a certain structure are studied in this thesis work. The purpose is to get deeper knowledge about how damper mats can be used to reduce vibrations in aircraft structures. The type of damper mat that is studied is known as Constrained Layer Damping, CLD, which is a sandwich of a visco-elastic material layer and a stiffer constraining material layer. Modelling and simulation methods that are based on commercial FE-software have been developed. The analysis method is based on doing a modal analysis with structural damping taken into account. This makes it possible to predict the overall global damping at each structural mode. The models for damper mats have in this project been verified with experimental testing using typical damper mats. The methodology can be used to predict the behavior of damped structures in order to obtain an effective and lightweight passive damping solution. / Under utvecklingen av flygplan undersöks hur vibrationer påverkar flygplansstrukturen under olika förutsättningar. Dessa vibrationer kan skada elektronisk utrustning som är monterad i flygplanskroppen och kan även göra så att materialutmattning uppstår i flygplansstrukturen. För att motverka vibrationer finns det två metoder som är att föredra, antingen att montera vibrationsisolatorer mellan de elektroniska utrustningarna och strukturen eller att ändra designen på strukturer till en styvare. Dessa metoder är enkla att implementera i ett tidigt steg i utvecklingsprocessen men i senare steg, då vibrationsproblem ofta upptäcks, så är det för komplicerat och för dyrt att göra större ändringar på strukturen och så är det ont om plats för att kunna installera vibrations isolatorer. En tredje metod är istället att implementera passiv dämpning i form av dämpningsmattor på ytor av strukturen där kritiska vibrationer uppstår. Effekterna av det strukturella uppförandet när dämpningsmattor är applicerade på en viss struktur har studerats i det här examensarbetet. Syftet är att få en fördjupad kunskap om hur dämpningsmattor kan användas för att reducera vibrationer i flygplan strukturer. Den typ av dämpningsmatta som har studerats är känd som Constrained Layer Damping, CLD, vilken är en sandwich av ett visko-elastiskt lager samt ett styvare lager. Modellerings och simuleringsmetoder som är baserade på kommersiella FE-mjukvaror har utvecklats. Analysmetoderna är baserade på att utföra modalanalys tillsammans med strukturell dämpning. Detta möjliggör att förutse den övergripande dämpningen vid varje strukturell mod. Modellerna för dämpningsmattorna har i det här projektet verifierats med experimental testning av typiska dämpningsmattor. Metodiken kan användas till att prediktera beteendet av dämpade strukturer för att uppnå en effektiv och lättviktig passiv dämpningslösning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:bth-13250 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Sandin, Joakim |
| Publisher | Blekinge Tekniska Högskola, Institutionen för maskinteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0027 seconds