Numerical investigation of bird strike impact damage on AW609 proprotor blade

The present work is aimed to investigate composite impact damage on proprotor blades belonging to the tiltrotor Agusta Westland 609; in particular bird strike events on acrshort{acr-gfrp} and acrshort{acr-cfrp} laminates, major concern in aeronautic industry. The ultimate goal was to build a numerical model of the laminates able to describe their damage in such events, using LS-DYNA. After a collection of previous lab. experience and some bibliographic research, baseline laminates' models were built. Then, an experimental campaign of drop-weight impact tests on representative specimens started, along with its numerical simulation and the consequent correlation phase. Third, a damage criterion was chosen and a tool was implemented within the LS-PrePost, checking its reliability on the drop tests. At last, the full blade acrshort{acr-fem} model was built and three bird strike simulations were performed at as many sensitive locations, evaluating the final damage.

Il presente lavoro ha come obbiettivo l'investigazione del danneggiemento da impatto dei compositi presenti sulle pale dei rotori del convertiplano Agusta Westland 609; in particolare impatti volatile su laminati GFRP e CFRP, problema di grande importanza nell'industria aeronautica. Lo scopo ultimo era la costruzione di un modello numerico dei laminati in LS-DYNA in grado di descriverne il danneggiamento causato da questi fenomeni. Dopo aver raccolto materiale bibliografico e studiato i modelli già presenti in laboratorio, le baseline sono state sviluppate. Quindi si è intrapresa una campagna sperimentale di impatti a bassa energia su provini rappresentativi, al contempo simulando le prove numericamente e correlandole. Poi è stato scelto e implementato all'interno del Ls-PrePost un criterio di danneggiamento, verificandone l'affidabilità attraverso la correlazione con gli impatti sperimentali. Infine è stato sviluppato il modello completo della pala, simulando tre impatti in tre posizioni rappresentative e valutando il danno finale.