Вплив характеристик зв’язку однотипних елементів на коливання систем з порушеною поворотною симетрією - Автореферат

Аналіз відомих результатів досліджень показує, що проблемі вібронапруженості лопаткового апарату робочих коліс як систем з конструктивною поворотною симетрією приділяється постійна увага. Достовірність знання вібраційних характеристик таких систем, як на етапі проектування, так і в процесі експлуатації дозволяє уникнути підвищених коефіцієнтів запасів міцності разом зі збереженням необхідної їх надійності. Аналіз наукових публікацій з проблеми коливань систем з порушеною поворотною симетрією, таких як робочі колеса турбомашин, показує, що дослідження в залежності від постановки задачі проводилися з урахуванням одного з можливих видів звязку лопаток: механічного або аеродинамічного. Враховуючи зазначене, в рамках подальшого розвитку методів підвищення вібраційної надійності робочих коліс сучасних турбомашин як систем з конструктивною поворотною симетрією виникла задача з встановлення закономірностей впливу характерних типів звязку лопаток на формування спектру характеристик їх коливань при порушенні поворотної симетрії вінця, що свідчить про актуальність теми дисертаційної роботи. § розробити узагальнену дискретну модель лопаткового вінця як системи з конструктивною поворотною симетрією, яка дозволить враховувати характерні типи звязку лопаток, а також можливе порушення його поворотної симетрії;У вступі проведено обґрунтування вибору теми роботи з точки зору її актуальності та розкрито сучасний стан досліджень з наукової проблеми, що розглядається.Основну увагу приділено дискретним моделям, приклади яких наведено на рис.1, де Mnj - маси j-ої підсистеми, knj та KS - коефіцієнти жорсткості j-ої підсистеми та звязку. Порушення поворотної симетрії обумовлюють явище розщеплення парних частот, яке має визначальний вплив на формування як резонансних коливань, так і флатеру таких систем. Показано, що внаслідок різноманітних причин (конструктивних, технологічних, експлуатаційних), які обумовлюють порушення симетрії систем, можливе значне підвищення вібронапруженості елементів робочих коліс внаслідок розкиду максимальних амплітуд їх резонансних коливань. Однак зазначене явище розщеплення парних частот власних коливань може бути використане для підвищення стійкості робочих коліс до флатеру. Для моделювання пружно-дисипативного звязку лопаток використовуються отримані частотні функції робочих коліс та типові схеми циклічного деформування бандажованих лопаток.У випадку, коли Dl = 0, маємо тільки симетричну складову [А]sym і аналіз коливань системи з таким аеродинамічним звязком можна звести до аналізу коливань еквівалентної механічної системи, матриця інерційних характеристик якої визначається виразом (13) Відмінність схем для зазначених систем повязана з тим, що незбурена система з механічним звязком має кратні власні частоти коливань на відміну від системи, де враховується аеродинамічний звязок. Видно, що у першому наближенні для системи, з аеродинамічним звязком, при розладі частот її підсистем різниця між частотами коливань, яким відповідають форми з однаковим числом вузлових діаметрів, не залежить від рівня порушення симетрії. Це відрізняє систему з аеродинамічним звязком від системи тільки з механічним звязком підсистем, де порушення симетрії спричиняє розщеплення кратних частот. Це означає, що при розрахунку спектру власних коливань таких систем можна використовувати ті методи, які застосовуються для систем тільки з механічним звязком підсистем, тобто асиметрією їх аеродинамічного звязку можна нехтувати.

Основний зміст роботи