Верификация моделей роторов авиационных двигателей по результатам виртуальных статических и модальных испытаний


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложена методика формирования расчётной модели ротора и методика её верификации по результатам виртуальных статических и модальных испытаний. Апробация методики была произведена на модели ротора низкого давления авиационного двигателя большой степени двухконтурности, построенной в программной системе для расчётов динамики роторов DYNAMICS R4. Уточнённая на основе результатов виртуальных статических испытаний, модель основной силовой линии ротора продемонстрировала хорошее согласование по частотам и формам с результатами конечно-элементной модели, полученными в ходе виртуального модального эксперимента.

Об авторах

К. В. Шапошников

ООО «Альфа-Транзит»

Автор, ответственный за переписку.
Email: kvshaposhnikov@alfatran.com
ORCID iD: 0000-0001-8464-0969

инженер-исследователь, PhD  инженерно-консультационного центра по роторной динамике турбомашин

Россия

С. А. Дегтярев

ООО «Альфа-Транзит»

Email: degs@alfatran.com

руководитель направления инженерно-консультационного центра по роторной динамике турбомашин

Россия

М. К. Леонтьев

Московский авиационный институт

Email: lemk@alfatran.com

доктор технических наук, профессор кафедры 203 «Конструкция и проектирование двигателей»

Россия

С. В. Анисимов

Московский филиал ООО «Авиакомпания Волга-Днепр»

Email: sanisimov2013@yandex.ru

заместитель руководителя отдела силовых установок

Россия

Список литературы

  1. Grieves M.W. Product lifecycle management: the new paradigm for enterprises // International Journal of Product Development. 2005. V. 2, Iss. 1-2. P. 71-84. doi: 10.1504/IJPD.2005.006669
  2. ГОСТ Р 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. М.: Российский институт стандартизации, 2021. 11 с.
  3. Вибрации в технике. Справочник: в 6 т. Т. 3. Колебания машин, конструкций и их элементов / под ред. Ф.М. Диментберга, К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1980. 544 с.
  4. Шапошников К.В., Леонтьев М.К. Верификация численных моделей роторов авиационных двигателей для решения задач роторной динамики // Тезисы 21-ой Международной конференции «Авиация и космонавтика» (21-25 ноября 2022 г., Москва, Россия). М.: Издательство «Перо», 2022. С. 178-179.
  5. Vance J.M., Murphy B.T., Tripp H.A. Critical speeds of turbomachinery: computer predictions vs. experimental measurements – Part I: The rotor mass—elastic model // Journal of Vibration and Acoustics. 1987. V. 109, Iss. 1. P. 1-7. doi: 10.1115/1.3269389
  6. Vance J.M., Murphy B.T., Tripp H.A. Critical speeds of turbomachinery: computer predictions vs. experimental measurements – Part II: Effect of tilt-pad bearings and foundation dynamics // Journal of Vibration and Acoustics. 1987. V. 109, Iss. 1. P. 8-14. doi: 10.1115/1.3269401
  7. Vance J.M. Rotordynamics of turbomachinery. John Wiley & Sons, 1991. 400 p.
  8. Пирогова Н.С., Тараненко П.А. Расчётно-экспериментальный анализ собственных и критических частот и форм высокооборотного ротора микрогазотурбинной установки // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2015. Т. 15, № 3. C. 37-47.
  9. Shaposhnikov K., Gao C. Problems of rotordynamic modeling for built-up gas turbine rotors with central tie rod shaft // Mechanisms and Machine Science. 2019. V. 62. P. 250-264. doi: 10.1007/978-3-319-99270-9_18
  10. Kim Y.C., Lee A.-S., Lee D.H., Ha J.W., Han S.S. Design of the scale reduced rotors to simulate the full-size large gas turbines and their rotordynamic characteristics // Proceedings of International Gas Turbine Congress, IGTC-2019 (November, 17-22, 2019, Tokyo, Japan)
  11. Kim Y.C., Han S.S., Kim Y.C. Verification of rotordynamic design using 1/5 scaled model rotor of 270 MW-class gas turbine center-tied rotor // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 2021. V. 22. P. 271-285. doi: 10.1007/s12541-020-00405-w
  12. Liu J., Fei Q., Wu S., Tang Z., Liao S., Zhang D. An efficient dynamic modeling technique for a central tie rod rotor // International Journal of Aerospace Engineering. 2021. V. 2021. doi: 10.1155/2021/6618828
  13. ГОСТ Р 57700.10-2018. Численное моделирование физических процессов. Определение напряжённо-деформированного состояния. Верификация и валидация численных моделей сложных элементов конструкций в упругой области. М.: Стандартинформ, 2018. 12 с.
  14. Диментберг Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: Издательство Академии Наук СССР, 1959. 248 с.
  15. Хронин Д.В. Теория и расчёт колебаний в двигателях летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. 412 с.
  16. Динамика авиационных газотурбинных двигателей / под ред. И.А. Биргера, Б.Ф. Шорра. М.: Машиностроение, 1981. 232 с.
  17. Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 476 с.
  18. Нихамкин М.А. Вибрационные процессы в газотурбинных двигателях. Пермь: Изд-во Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2011. 117 с.
  19. Childs D. Turbomachinery rotordynamics: phenomena, modeling and analysis. New York: John Wiley & Sons, 1993. 476 p.
  20. Lalanne M., Ferraris G. Rotordynamics prediction in engineering. Hoboken: Wiley, 1998. 272 p.
  21. Adams M.L. Rotating machinery vibration: from analysis to troubleshooting. CRC Press, 2010. 476 p.
  22. Vance J., Zeidan F., Murphy B. Machinery vibration and rotordynamics. New York: John Wiley & Sons, 2010. 416 p.
  23. Friswell M.I., Penny J.E., Garvey S.D., Lees A.W. Dynamics of rotating machines. Cambridge: Cambridge university press, 2010. 526 p.
  24. API RP 684. Paragraphs rotodynamic tutorial: Lateral critical speeds, unbalance response, stability, train torsionals and rotor balancing. Washington: American Petroleum Institute, 2005. 320 р.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».