Numerical vibration analysis of turbine engine compressor blades depending on geometry and position of the damage

• Autorzy: Rygiel P. , Obrocki W. , Sieniawski J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2017-0004

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna drgań łopatki sprężarki silnika lotniczego w zależności od geometrii i położenia jej uszkodzenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paper presents the description of the Finite Element Method used to determine the first frequency shape of the Turbine Engine compressor blade. Numerical calculations were conducted on blades with damages modelled on the CAD (Computer Aided Design) model at different positions and different depth. Reduced stress and frequency of the damaged and undamaged blades are the results of presented work.

PL

W pracy stosowano metodę elementów skończonych do określenia częstości drgań własnych łopatek roboczych sprężarki silnika lotniczego. Obliczenia numeryczne wykonano z zastosowaniem modeli CAD. Przyjęto uszkodzenia na wybranych wysokościach krawędzi łopatki dla różnych typów uszkodzeń. Uzyskano zestawienie naprężeń zredukowanych oraz częstości drgań własnych pierwszej postaci łopatek uszkodzonych oraz nieuszkodzonych.

Słowa kluczowe

EN

compressor blade; foreign object damage; FOD; finite element method; FEM; ANSYS

PL

łopatka sprężarki; uszkodzenia łopatek spowodowane ciałem obcym; FOD; metoda elementów skończonych; MES; ANSYS

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 41, nr 1
• Strony: 43--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Rygiel P.

• Department of Materials Science, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Powstancow Warszawy 12, 35-959 Rzeszow

autor

Obrocki W.

• Department of Materials Science, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Powstancow Warszawy 12, 35-959 Rzeszow

autor

Sieniawski J.

• Department of Materials Science, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Powstancow Warszawy 12, 35-959 Rzeszow

Bibliografia

• [1] J. ZHANG, X.P. LIU: Principle and numerical methods of modal analysis to turbomachines. National Defense Industry Press, Beijing 2001.
• [2] P. GOVIND, P. ROHIT, K. R. ANIL: A review on compressor blade failure. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research, 3(2016)8, 18-20.
• [3] R. K. MISHRA et. al.: Impact of foreign object damage on an aero gas turbine engine. Journal of Failure Analysis and Prevention, 15 (2015)1, 25-32.
• [4] W. OBROCKI, K. KRUPA, J. SIENIAWSKI: Metodyka eksperymentalnych badań wytrzymałości zmęczeniowej łopatek sprężarki silnika lotniczego. Mechanik, 87(2014)2, 117-120.
• [5] V.N. SHLYANNIKOV, B.V. ILTCHENKO AND N.V. STEPANOV: Fracture analysis of turbine disks and computational-experimental background of the operational decisions. Engineer Failure Analysis, 8(2001)2, 461-475.
• [6] T. STOLARSKI, Y. NAKASONE, S. YOSHIMOTO: Engineering Analysis with ANSYS software. Elsevier Butterworth-Heinemann, Burlington 2006.
• [7] S. MOAVENI: Finite Element Analysis, Theory and Application with ANSYS. Prentice-Hall, Mankato 1999.
• [8] L. J. SEGERLIND: Applied finite element analysis. John Wiley & Sons, Lansing 1984.
• [9] D.L. THOMAS: Dynamics of rotationally periodic structures. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 14(1979)1, 81-102.
• [10] G. JACQUET-RICHARDET, G. FERRARIS AND P. RIEUTORD: Frequencies and modes of rotating flexible bladed disc-shaft assemblies: a global cyclic symmetry approach, Journal of Sound and Vibration, 191(1996)5, 901-915.
• [11] ANSYS Help, Release 17.1, © SAS IP, Inc., Canonsburg 2016.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).