DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL MODELS OF DYNAMICS AND ESTIMATION OF FATIGUE LIFE OF TURBOMACHINES BLADES WITH ACCOUNT OF GEOMETRIC NONLINEARITY


Citar

Texto integral

Resumo

The article presents the results of study of mathematical models of dynamics of turbomachine blades with account of geometric nonlinearity due to temperature and centrifugal forces. Also the authors give the results of calculation of fatigue life of turbomachine blades on the basis of the developed mathematical models. In addition, the authors offer a set of recommendations to improve the fatigue life of turbomachine blades with the account of rotation and uneven heating.

Texto integral

Известно, что лопатки турбомашин работают в тяжелых условиях, подвергаясь действию не только переменных аэродинамических нагрузок, но и высокой температуры и большой скорости вращения. Под влиянием этих факторов свойства материала и жесткость конструкции лопаток изменяются. Это приводит к изменениям начальных характеристик работы лопаток. Кроме этого, под действием переменных термомеханических нагрузок лопатки турбомашин часто разрушаются по усталостным причинам. В связи с этим разработка математических моделей для решения задач динамики и оценки долговечности лопаток турбомашин с учетом изменения жесткости конструкции лопаток от температуры и скорости вращения в соответствии с реальными условиями работы, а также обеспечение надежности работы лопаток турбомашин является актуальной проблемой. В разработанной математической модели влияние температуры и скорости вращения на характеристики работы лопаток турбомашин учтено изменением параметров упругости материала в соответствии с температурой и изменением жесткости конструкции. Для учета изменения жесткости конструкции вследствие температуры и скорости вращения считается, что напряжения от температуры играют роль начальных напряжений конструкции и поэтому в общей матрице жесткости добавлена матрица геометрической жесткости [KG ], обусловленная этими начальными напряжениями.
×

Sobre autores

O. Rеpetskiy

Email: repetskiy@isea.ru, repetsk@angara.ru

Manh Bui

Email: manhcuongkck@yahoo.com

Bibliografia

  1. Репецкий О. В. Компьютерный анализ динамики и прочности турбомашин. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 1999.
  2. Zienkiewic O. C. The Finite Element Method in engineering science. London : Mc.Graw-Hill, 1971.
  3. Repetskiy O. V., Bui Manh Cuong. Fatigue life prediction of modern gas turbomachine blades // Proc. of the 21st ACMSM-21. 7–10 Dec. Melbourne, 2010. Р. 275–281.
  4. Мехатроника: компоненты, методы, примеры Б. Хайманн, В. Герт, К. Попп, О. В. Репецкий. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2010.
  5. Буй Мань Кыонг. Проблемы компьютерного анализа усталостной прочности деталей машин с учетом влияния температуры // Вестник ИрГТУ. 2009. № 4. С. 59–98.
  6. Серенсен С. В. Усталость материалов и элементов конструкций. Киев : Наукова думка, 1985.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Rеpetskiy O.V., Bui M.C., 2011

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.