Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Conceptual design of a mounting node for a motion system of flight simulator

Michał Piotr Wielgosz

Abstract

In this thesis the were analysed dynamic loads and kinematic parameters of a motion system encountering in the construction of flight simulator. There were considered several test motions of a cabin, in order to assure that the motion system meets the requirements specified in certification regulations for FFS class D. At the beginning there were analysed commonly used motion systems of flight simulators and one of them was chosen for this project. There was determined in detail construction of the cabin of the analysed W-3 helicopter's simulator – there was created a 3D model of the cabin in NX. There were computed the mass, location of a centre of gravity, moments of inertia and moments of deviation regarding the cabin. Then there was presented a full set of equations describing the kinematic and dynamic properties of the analysed simulator and then there was created a 6 DOF mathematical model of the simulator in MATLAB. Afterwards, the model was verified with several simple test cases. There were also fitted actuators available on the market and fulfilling the requirements. There were calculated the maximum forces encountering in the actuators and the extreme positions of actuators during the set motion. Farther, there was designed the lower node connecting the actuator with a floor. There were suggested durability requirements for the node, deriving from the dynamic loads. There was held a structural analysis FEM of the designed node in ANSYS Mechanical and there was also compiled its technical documentation.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Michał Piotr Wielgosz (FPAE) Michał Piotr Wielgosz,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt koncepcyjny węzła mocowania układu ruchu symulatora lotu
Supervisor
Janusz Gajda (FPAE/IAAM) Janusz Gajda,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka (Aerospace Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
24-06-2019
Issue date (year)
2019
Pages
71
Internal identifier
MEL; PD-5198
Reviewers
Janusz Gajda (FPAE/IAAM) Janusz Gajda,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Robert Głębocki (FPAE/IAAM) Robert Głębocki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Symulator lotu, FFS, układ ruchu, platforma Stewarta, obciążenia dynamiczne, matematyczny model dynamiki, MATLAB, obliczenia wytrzymałościowe MES, ANSYS Mechanical, ANSYS Workbench
Keywords in English
Flight simulator, FFS, motion system, Stewart platform, dynamic loads, dynamics mathematic model, MATLAB, structural analysis FEM, ANSYS Mechanical, ANSYS Workbench
Abstract in Polish
W niniejszej pracy zbadano obciążenia dynamiczne oraz parametry kinematyczne układu ruchu występujące w konstrukcji symulatora. Rozważono kilka ruchów testowych kabiny, zapewniających spełnienie przez układ ruchu wymagań określonych w przepisach certyfikacyjnych dla symulatorów typu FFS klasy D. Na początku przeanalizowano powszechnie stosowane układy ruchu symulatorów lotu i wybrano jeden z nich do projektu. Określono również szczegółowo budowę kabiny analizowanego symulatora śmigłowca W-3 – stworzono w tym celu model 3D kabiny w programie NX. Wyznaczono masę, położenie środka ciężkości i momenty bezwładności oraz dewiacyjne kabiny symulatora. Dalej przedstawiono zestaw równań i zależności opisujących właściwości kinematyczne i dynamiczne rozważanego symulatora, a następnie zaimplementowano go do środowiska programistycznego MATLAB i uzyskano model matematyczny uwzględniający ruch we wszystkich 6 stopniach swobody. Następnie zweryfikowano poprawność jego działania na podstawie kilku prostych przypadków testowych. Dobrano siłowniki dostępne na rynku i spełniające wymagania, wyznaczono maksymalne siły działające w siłownikach, a także skrajne położenia siłowników podczas ruchu o zadanych parametrach. Zaprojektowano dolny węzeł łączący siłownik z podłożem spełniający wymagania dotyczące kinematyki, zaproponowano wymagania wytrzymałościowe węzła wynikające z obciążeń dynamicznych. Przeprowadzono analizę wytrzymałościową MES zaprojektowanego węzła w programie ANSYS Mechanical i sporządzono poglądowe rysunki techniczne.
File
  • File: 1
    Wielgosz_praca_inzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34892

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT20498f593dd848e79a6c75f218cfa264/
URN
urn:pw-repo:WUT20498f593dd848e79a6c75f218cfa264

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page