Даны схема и описание стенда на основе цифрового спекл-интерферометра с диффузной опорной волной, позволяющего определять собственные частоты и формы колебаний лопаток в реальном времени. В диапазоне частот 100 - 3000 Гц, проведено экспериментальное исследование вибрационных характеристик рабочей лопатки турбины газотурбинного двигателя, при свободных граничных условиях, которые достигались путем размещения лопатки на мягких силиконовых стойках. Габаритные размеры лопатки: высота по выходной кромке - 288 мм, хорда в среднем сечении - 88,5 мм. Выявлено 7 форм колебаний. Приведена технология создания твердотельной геометрической модели рабочей лопатки на основе фасетного тела, полученного 3D сканированием с точностью 0,01 мм. Методом конечных элементов, используя вариационный принцип Лагранжа, приведен расчет значений собственных частот и форм колебаний лопатки на основе разработанной геометрической модели. Применительно к диапазону частот 100 - 3000 Гц, с помощью программного комплекса Ansys Workbench, проведена серия расчетов резонансных частот лопатки, методом конечных элементов, в диапазоне варьирования значений механических свойств: модуль Юнга E = 200 - 230 ГПа; коэффициент Пуассона <$E mu~=~0,26~-~0,3>. Плотность материала: <$E rho~=~7830> кг/м<^>3, определена экспериментально, методом гидростатического взвешивания. Конечный элемент, использованный в расчете - (тетраэдр) SOLID 187, минимальный размер элемента 0,6 мм. Общее количество элементов порядка 1,5 x 10<^>6. На основе двумерной сплайн интерполяции расчетных данных, построена зависимость среднего квадратического отклонения расчетных и экспериментальных значений от принятых механических свойств материала рабочей лопатки. В диапазоне значений E = 215 - 217 ГПа и <$E mu~=~0,295~-~0,3> достигнуто минимальное среднее квадратическое отклонение расчетных частот от их экспериментального значения - 0,73 %. При условии значения среднего квадратического отклонения частот 1 %, диапазон значений механических свойств составит: E = 211 - 220 ГПа и <$E mu~=~0,26~-~0,3>. Показано, что сужение исследуемого диапазона значений модуля Юнга и коэффициента Пуассона не оказывает существенное влияние на полученные результаты.

 Наукова періодика України 

---

Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
(cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)

• Ткач Михайло Романович (технічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"