Elastik rotor-pala sistemlerinin titreşimleri
Vibrations of elastic rotor-blade systems
- Tez No: 252177
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGÜR TURHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Bu çalışmada ilk olarak, her kademesinde birden çok özdeş pala taşıyan, tek ve çok kademeli rotor pala sistemleri ele alınmış ve mil burulma titreşimleriyle palaların dönme düzlemi içindeki eğilme titreşimlerinin bağlaşıklığı incelenmiştir. Bu yapılırken, Euler-Bernouilli kirişi olarak göz önüne alınan palaların Galerkin yöntemi ile, burulma elastikliğine sahip milin ise sonlu elemanlar yöntemi ile modellendiği karma bir modelleme yöntemi önerilmiş ve uygulanmıştır. Sistem, önerilen bu yöntemle düşük serbestlik dereceli bir modelle modellenmiş ve ilgili özdeğer analizi problemi analitik olarak geliştirilerek, sistemin iki farklı mod şekli sınıfına karşılık gelen iki bağımsız alt probleme ayrılmıştır. Mil burulma-pala eğilme bağlaşık modları alt problemi ve rijid mil modları alt problemi adı verilen bu alt problemlerin incelenmesiyle bağlaşıklığın, sistemin doğal frekansları ve titreşim biçimleri üzerindeki etkileri incelenmiş ve sistem parametrelerinin titreşim davranışı üzerindeki etkileri ortaya konmuştur.İkinci olarak, rotor-pala sistemlerinin lineer olmayan titreşimleri, rijid rotora bağlı olarak dönen kirişin dönme düzlemi içindeki eğilme titreşimlerinin bir serbestlik dereceli lineer olmayan modeli üzerinden incelenmiştir. Lyapunov üssü hesabı aracılığıyla kaos analizi gerçekleştirilmiş ve bir sistem parametreleri bileşimi için kaos kartı verilmiştir. Daha sonra, rotorun sabit hızla dönmesi özel halinde, Lindstedt-Poincaré yöntemi yardımıyla frekans hesabı yapılmış ve sistem parametrelerinin temel frekans üzerindeki etkileri irdelenerek, frekans cevabı analizi sonuçları verilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, first, single and multi stage rotor-blade systems, carriyng a number of identical blades in each stage, are considered and coupling of shaft-torsional and blade-(in-plane) bending vibrations are studied. To do this, a mixed modeling technique is proposed where the blades, considered as Euler-Bernouilli beams, are modelled by Galerkin method and the shaft, having torsional flexibility, is modeled by finite element method. The system is modelled as a lower degree of freedom model by this mixed technique and the related eigenanalysis problem is analytically developed and splitted into two independent sub-problems corresponding to two kinds of possible normal mode motions of the system. These sub-problems are referred to as shaft torsion-blade bending modes sub-problem and rigid shaft modes sub-problem. The variation of the natural frequencies with certain system parameters is examined and effects of coupling on the eigen-characteristics of the system are studied.Second, non-linear vibrations of rotor-blade systems are studied through a unimodal nonlinear model of in-plane, transverse vibrations of a rotating beam attached to a rigid rotor. Chaos analysis is performed via Lyapunov exponent calculations and a chaos chart is obtained on a two dimensional parameter space for a special combination of the remaining system parameters. Later, Lindstedt-Poincaré method is used to perform a frequency analysis for the special case of a rotor with constant rotation speed. Effects of the system parameters on the fundamental frequency are discussed and results of frequency response analysis are given.
Benzer Tezler
- Dalgalanan hızla dönen kirişlerde kaotik titreşimler
Chaotic vibrations in rotating beams with fluctuating speed
UĞUR TATLIER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR TURHAN
- Helikopter ana rotor uç geometrisinin aeroakustik açıdan optimizasyonu ve rotor hareketlerinin aeroakustik etkilerinin incelenmesi
Aeroacustical optimization of helicopter main rotor tip geometry and investigation of aeroacustic effects of rotor movements
TUĞRUL TEOMAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Kanat yapısal deformasyonunun rüzgar türbini rotor performansı üzerine etkisi
Influence of blade structural deformation on wind turbine rotor performance
AKGÜN KALKAN
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Bir helikopterin yer rezonansına karşı ileri-geri sönümleyici tasarımı
Design of lead-lag damper to avoid ground resonance of a helicopter
FATİH ÖZBAKIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK