Geri Dön

Nonlinear vibrations of mistuned bladed disk assemblies

Düzensiz kanatçıklara sahip disklerde doğrusal olmayan titreşimler

  1. Tez No: 176742
  2. Yazar: GÜNAY ORBAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. H. NEVZAT ÖZGÜVEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2010

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN

    YRD. DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU

  2. Non-linear vibration analysis of bladed disks with dry damper

    Kuru sürtünme sönümlü kanatçıklı disklerin doğrusal olmayan titreşim analizi

    ENDER CİĞEROĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. NEVZAT ÖZGÜVEN

    DR. ÖMER TANRIKULU

  3. 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

    İngilizce

    2012

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN

    YRD. DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU

  4. Konsantre kütleli Timoshenko kirişlerinin titreşim analizi

    Konsantre kütleli Timoshenko kirişlerinin titreşim analizi

    MURAT SARIGÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN BOYACI

  5. Elastik zemine oturan kirişlerin lineer olmayan titreşimleri

    Nonlinear vibrations of beams on elastic foundation

    İRFAN COŞKUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ENGİN