مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

استخراج قطرهای گره‌ای دیسک پره‌دار به روش عددی و تجربی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، گرایش طراحی کاربردی، دانشگاه تهران
2 رئیس / مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران
3 استاد دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس البرز، دانشگاه تهران
4 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
به مطالعه تجهیزات دوار که دارای رفتار ارتعاشی در راستای محور چرخش هستند دینامیک ماشین‌های دوار گفته می‌شود. تجهیزاتی از قبیل موتور، توربین، کمپرسور و ژنراتور در این طبقه‌بندی جای می‌گیرند. مطالعه رفتار ارتعاشی این سازه‌ها و تخمین رفتار آن‌ها در دورهای متفاوت منجر به شناسایی نقاط بحرانی و جلوگیری از واماندگی این قطعات بخصوص در خستگی دور بالا می‌گردد. دیسک پره‌دار مورد مطالعه در این پژوهش مربوط به ردیف اول کمپرسور یک موتور توربینی می‌باشد. این دیسک پره‌دار یکپارچه و از جنس آلیاژهای آلومینیوم می‌باشد که به روش ماشین‌کاری ساخته شده است. در این پژوهش مدل‌سازی عددی این دیسک پره‌دار به روش تقارن محوری در نرم‌افزار انسیس صورت گرفته و شکل مودهای سازه بر اساس قطرهای گره‌ای استخراج شده است. در گام بعدی تست آنالیز مودال تجربی با اندازه‌گیری 58 نقطه بر روی این دیسک پره‌دار انجام شده است و ماحصل کار استخراج قطرهای گره‌ای به صورت تجربی می‌باشد. در پایان نتایج عددی و تجربی با یکدیگر مقایسه شده است. نوآوری این طرح در نحوه استخراج کامل قطرهای گره‌ای دیسک پره‌دار می‌باشد که در صحه‌گذاری مدل عددی بسیار کارآمد بوده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Bladed Disk Nodal Diameter Extraction by Numerical and Experimental Methods

نویسندگان English

Aref Nazari 1
Aghil Yousefi Koma 2
Seyed Saeid Mohtasebi 3
Saeed Zohoori 1
Mahdi Safa 4
چکیده English

Rotor dynamics is known as the study of vibrational behavior in axially symmetric linear rotating structures. Devices such as engines, turbines, compressors and generators are located in this category. Study of vibrational behavior of these structures in different rotational velocities yields to recognition of critical points and preventing failures, especially high cycle fatigue. The case study of the present paper is a bladed disk used in the first stage of compressor of a gas turbine engine. The material of machined integrated bladed disk is aluminum alloy. The simulations have been done by ANSYS finite element software. By using the cyclic symmetry module of ANSYS the nodal diameter mode shapes of structure have been obtained. In the next step, experimental modal analysis test has been done by measuring 58 points on the bladed disk and the nodal diameters have been obtained experimentally. Finally, experimental and simulation results have been compared to each other. The novelty of this paper is the experimental procedure of obtaining nodal diameter of a bladed disk, which is so useful in verification of numerical simulation.

کلیدواژه‌ها English

Bladed Disk
Nodal Diameter
Experimental Modal Analysis
Axial Symmetry