Design and Strength Analysis of Curved-Root Concept for Compressor Rotor Blade in Gas Turbine

• Autorzy: Wdowiński W. , Szymczyk E. , Jachimowicz J. , Moneta G.

Identyfikatory

DOI

10.1515/fas-2017-0011

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The motivation of the article is fatigue and fretting issue of the compressor rotor blades and disks. These phenomena can be caused by high contact pressures leading to fretting occurring on contact faces in the lock (blade-disk connection, attachment of the blade to the disk). Additionally, geometrical notches and high cyclic loading can initiate cracks and lead to engine failures. The paper presents finite element static and modal analyses of the axial compressor 3^rd for the original trapezoidal/dovetail lock geometry and its two modifications (new lock concepts) to optimize the stress state of the disk-blade assembly. The cyclic symmetry formulation was used to reduce modelling and computational effort.

Słowa kluczowe

EN

finite element method; turbine engine; rotor disk; rotor blades; blade-disc connection; shape optimization

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Fatigue of Aircraft Structures
• Rocznik: 2017
• Tom: Iss. 9
• Strony: 137--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wdowiński W.

• Ansaldo Energia, Switzerland

autor

Szymczyk E.

• Military University of Technology, Warsaw

autor

Jachimowicz J.

• Military University of Technology, Warsaw

autor

Moneta G.

• Ansaldo Energia, Switzerland

Bibliografia

• [1] Stefan Szczeciński, Włodzimierz Balicki i inni, Lotnicze Zespoły Napędowe, Część 1, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2009
• [2] http://www.tgadvisers.com/news_letter.php?id=5&title=Stress%20Corrosion%20Cracking%20(SCC)%20of%20LP%20Blade%20Rotor%20Attachments
• [3] https://nsc.nasa.gov/SFCS/SystemFailureCaseStudy/Details/154
• [4] J. Godzimirski, Współczesne i przyszłe materiały konstrukcyjne w lotniczych silnikach turbinowych, Prace Instytutu Lotnictwa, 199, s. 95-101, Warszawa 2009,
• [5] http://www.titan.su/en/gost-19807-91.html
• [6] https://www.aircraftmaterials.com/data/nickel/C250.html
• [7] S. Kłysz, Badania stali N18K9M5TPr (maraging) i stopu tytanu WT3-1 w warunkach wysokocyklowego zmęczenia, Kielce 1999
• [8] F. Wittel, Mechanics of Building Materials, ETH, Zurich
• [9] HyperWorks, Theory Manual, Altair, 2015
• [10] Ls-Dyna, Theory Manual, Livermore Software Technology Corporation, May 2007.
• [11] J. Jachimowicz, Analiza zespołu sprężarki silnika K-15, Opracowanie wewnętrzne Instytutu Lotnictwa, Warszawa, 1996
• [12] W. Wdowiński, Modelowanie i analiza wytrzymałości łopatki III stopnia sprężarki silnika K-15, Praca Dyplomowa, WAT, Warszawa 2016
• [13] Loveleen Kumar Bhagi, Pardeep Gupta, Vikas Rastogi, A Brief Review on Failure of Turbine Blades, Proceedings STME-2013 Smart Technologies for Mechanical Engineering, Delhi 25-26 Oct 2013
• [14] J. Lipka, Wytrzymałość maszyn wirnikowych, Warszawa, WNT, 1967
• [15] I. Nowotarski, Obliczenia statyczne i dynamiczne turbinowych silników lotniczych metodą elementów skończonych, Warszawa, Instytut Lotnictwa, 2001

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).