مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

به‌روز رسانی مدل اجزا محدود توربین گاز با استفاده از نتایج تست مودال و استخراج مدل اتصال پره به دیسک

نویسندگان
کاوه عباسی 1
علی صیامی 2
بابک خدابنده لو 3
مسعود آسایش 4
1 گروه مکانیک، دانشگاه آزاد واحد اسلام آباد غرب، اسلام آباد غرب، کرمانشاه، ایران
2 گروه تجهیزات دوار، مرکز تحقیقات تولید، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
3 گروه زمین شناسی و نفت، دانشگاه علوم و فنون نروژ، تورنهایم، نروژ
4 هیئت علمی-پژوهشگاه نیرو
چکیده
مدل اجزا محدود دقیق یک ابزار کارآمد در تحلیل‌های ارتعاشی است. در استفاده از مدلهای اجزا محدود دینامیک سازه توجه به این نکته ضروری است که مدل باید بتواند به صورت دقیق مقادیر دلخواه مانند فرکانس‌های طبیعی را پیش‌بینی کند. برخلاف تحلیل‌های استاتیکی بیش‌تخمین نمودن مقادیر و استفاده از ضرایب اطمینان در مقادیر پیش‌بینی شده، در دینامیک سازه، محلی از اعراب نخواهد داشت؛ بدین معنا که در تحلیل‌های ارتعاشی می‌بایست مقدار دقیق مشخصه‌های سازه، مانند فرکانس طبیعی، استخراج گردد. با توجه به این مطلب، بنا کردن مدل قابل اطمینان در دینامیک سازه همواره محل بسیاری از پژوهش‌ها تحلیل‌های ارتعاشی بوده است. در پژوهش حاضر تلاش می‌گردد تا با استفاده از نتایج تجربی، مدل اجزا محدود قابل اطمینانی برای یک ردیف از یک نمونه از توربین رولزرویس، استخراج گردد. در این مسیر خواص جنس دیسک و اتصال بین دیسک و پره با استفاده از نتایج تجربی اصلاح و به‌روزرسانی شده است. همچنین تلاش شده است تا روشی جدید پیشنهاد شود تا اتصال دیسک و پره مدلسازی و به‌روزرسانی شود. در نهایت مدل اجزا محدود اصلاح شده را می‌توان جهت تحلیلهای بعدی سازه، مانند استخراج دیاگرام کمپل آن به کار برد.
کلیدواژه‌ها
مدلسازی اجزا محدود
به‌روز رسانی مدل
توربین گاز
آنالیز مودال
اتصال دیسک و پره

موضوعات

عنوان مقاله English

Updating of gas turbine finite element model by experimental modal analysis results and modeling disc/blade joint

نویسندگان English

kaveh abbasi 1
Ali Siami 2
Babak Khodabandeloo 3
masood asayesh 4
1 Department of mechanical engineering, Islamic Azad university, Eslam Abad-E-gharb, Eslam Abad-E-gharb, Kemanshah, Iran
2 Department of Rotating Equipment, Power Generation Research Center, Niroo Research Institute, Tehran, Iran
3 Department of Geoscience and Petroleum, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway
4 Faculty-niroo research institute(nri)
چکیده English

The precise finite element model is an efficient tool for vibrational analysis. It should be mentioned that, in structural dynamic analysis finite element models of system should be able to accurately predict system characteristics such as natural frequencies. Contrary to static analysis, in structural dynamic analysis, it is not possible to overestimate system characteristics or apply safety factor for predicted characteristics; that means that the exact values of system characteristics such as natural frequencies, should be derived in structural dynamic. According to this, constructing a reliable model in the structure dynamic always has great degree of importance in vibrational analysis. In this study, it has been tried to extract a reliable finite element model for a row of a sample turbine of RollsRoyce brand using empirical results. So, the material properties of the disk and the connection between the disk and the blade are corrected and updated using experimental modal analysis results. Also, it has been tried to propose new method to model and update the disk and blade joint. Finally, reliable finite element model could be used for more analysis such as derivation of Campbell diagrams of system.

کلیدواژه‌ها English

Finite Element Modeling
Model Updating
Gas Turbine
Modal Analysis
Disc and blade joint
[1] J. E. Mottershead, M. I. Friswell, Model Updating In Structural Dynamics: A Survey, Journal of Sound and Vibration, 167 (1993), 347-375.
[2] K. Abbasi, M. Asayesh, M. Nikravesh, Boundary Condition Identification of Turbine Blades for Modal Analysis using Finite Element Model Updating, Proceeding of 23rd International Power System Conference, Tehran, Iran, Sep. 3-4, 2008.
[3] M. Luczak, S. Manzato, B. Peeters, K. Branner,P. Berring, M. Kahsin, Updating Finite Element Model of a Wind Turbine Blade Section Using Experimental Modal Analysis Results, Shock and Vibration, 2014, [684786]. DOI: 10.1155/2014/684786.
[4] S. Shokrollahi, H. Ahmadian, F. Adel, A new approach for finite element model updating of bolted joints and comparison with interface layer method, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 3, pp. 42-35, 2017. (in Persianفارسی )
[5] M. Pour Ghasem, A. Naji Ghazvini, H. Gholparvar, Nonlinear model updating of composite-metal single lab bolted joint using high order response amplitude approximation, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 11, pp. 39-46, 2018 (in Persianفارسی ).
[6] K. Abbasi, M. Asayesh and M. Nikravesh, Comparing of Direct and Sensitivity-Base Model Updating Methods in Structural Dynamics and Its Application for Updating of Cantilever Model, Proceedings of IMECE2008, Boston, Massachusetts, USA.Oct. 31-Nov. 6, 2008.
[7] R. Seifi, K. Abbasi, Restoring scraped surfaces of shaft and bearing in interference fit joints by hard chromium plating, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 9, pp. 57-64, 2016 (in Persianفارسی )
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 18، شماره 8
آذر 1397
صفحه 202-208