Nonlinear vibrations of mistuned bladed disk assemblies
Düzensiz kanatçıklara sahip disklerde doğrusal olmayan titreşimler
- Tez No: 176742
- Danışmanlar: PROF. DR. H. NEVZAT ÖZGÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Yüksek çevrim nedeniyle oluşan yorulma son yirmi yıldır üzerinde yoğun bir şekilde çalışılan bir konudur. Jet motorları üzerindeki etkisi, motor kayıplarına hatta can kayıplarına sebep olacak kadar fazladır. Yorulma ömrünün hesaplanması için mekanik titreşimler sonucu oluşan gerilmelerin bulunması gerekmektedir. Disk-kanatçık sistemlerinde titreşim kaynaklı gerilmeleri en çok etkileyen faktörlerden biri de, kanatçıkların yapısal özellik farklılıklarından ötürü çevrimsel periyodiklik kaybolması ve buna bağlı olarak titreşimin belli bölgelerde yoğunlaşması olarak tanımlanan ?düzensizlik?tir. Bu tezde, bileşen biçim sentez metodu, biçim koordinatları kullanarak, doğrusal olmayan system cevabı analizi ile birleştirilmiştir. Sayısal çözümler için Newton-Raphson ve yay uzunluğu süreklilik metodu kullanılmıştır. Bileşen biçim sentez metodu, düzensizliğin kanatçıkların herbirinin biçim matrislerine uygulanabilmesini sağlamaktadır. Buna ek olarak, doğrusal olmayan sistem cevabının biçim koordinatlarında hesaplanması, biçim sayısının azaltılmasıyla problem boyutunu azaltmaktadır. Önerilen yöntemin birinci avantajı, daha az hesaplamayla bütün kanatçık serbestlik derecelerinde kuvvet cevabının bulunabilmesidir. Bu, rezonans durumunda, kanatçık boyunca gerilmenin hesaplanmasını mümkün kılmaktadır. Yapılan vaka analizleri, mertebesi düşürülmüş modellerin elde edilmesinde kullanılan biçim sayılarının, hem bileşen biçim sentez metodunda hem de doğrusal olmayan sistem cevabı analizinde önemli olduğunu göstermektedir. Ayrıca, vaka analizi sonuçları; düzensizlik ve doğrusal olmayan etkilerin rezonans frekanslarını ve titreşim genliklerini önemli ölçüde değiştirdiğini, ancak, kanatçıkların titreşim şekillerini fazla etkilemediğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
High cycle fatigue (HCF) failure has been studied extensively over the last two decades. Its impact on jet engines is severe enough that may result in engine losses and even life losses. The main requirement for fatigue life predictions is the stress caused by mechanical vibrations. One of the factors which have major impact on the vibratory stresses of bladed disk assemblies is a phenomenon called ?mistuning? which is defined as the vibration localization caused by the loss of cyclic periodicity which is a consequence of inter-blade variations in structural properties. In this thesis, component mode synthesis method (CMSM) is combined with nonlinear forced response analysis in modal domain. Newton-Raphson and arc length continuation procedures are implemented for the solution. The component mode synthesis method introduces the capability of imposing mistuning on the modal properties of each blade in the assembly. Forced response analysis in modal domain reduces the problem size via mode truncation. The main advantage of the proposed method is that it is capable of calculating nonlinear forced response for all the degrees-of-freedom at each blade with less computational effort. This makes it possible to make a stress analysis at resonance conditions. The case studies presented in this thesis emphasize the importance of number of modes retained in the reduced order model for both CMSM and nonlinear forced response analysis. Furthermore, the results of the case studies have shown that both nonlinearity and mistuning can cause shifts in resonance frequencies and changes in resonance amplitudes. Despite the changes in resonance conditions, the shape of the blade motion may not be affected.
Benzer Tezler
- On the non-linear vibration and mistuning identification of bladed disks
Kanatçıklı disklerin doğrusal olmayan titreşimi ve düzensizlik çözümlesi üzerine
MEHMET ERSİN YÜMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN
YRD. DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Non-linear vibration analysis of bladed disks with dry damper
Kuru sürtünme sönümlü kanatçıklı disklerin doğrusal olmayan titreşim analizi
ENDER CİĞEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. NEVZAT ÖZGÜVEN
DR. ÖMER TANRIKULU
- Possibilistic interpretation of mistuning in bladed disks by fuzzy algebra
Disk-kanatçık sistemlerindeki düzensizlik sorununun bulanık cebir kullanılarak olabilirliksel incelenmesi
HAMİT ÇAĞLAR KARATAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN
YRD. DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Konsantre kütleli Timoshenko kirişlerinin titreşim analizi
Konsantre kütleli Timoshenko kirişlerinin titreşim analizi
MURAT SARIGÜL
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN BOYACI
- Elastik zemine oturan kirişlerin lineer olmayan titreşimleri
Nonlinear vibrations of beams on elastic foundation
İRFAN COŞKUN
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ENGİN