Analiza modalna pękającej łopatki sprężarki

• Autorzy: Witoś M.

Warianty tytułu

EN

Modal analysis of compressor cracking blade

• Konferencja: Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania (11 ; 09-12.09.2007 ; Kielce/Cedzyna, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problematykę wiarygodnego rozpoznawania i prognozowania stanu technicznego stalowych łopatek sprężarki. Omówiono metody i symptomy identyfikacji pęknięcia pióra łopatki, stosowane w eksploatacji i remoncie turbinowego silnika odrzutowego typu SO-3. Przedstawiono metodę optyczną, laserowego pomiaru drgań pióra łopatki na wzbudniku, wdrażaną w Wojskowych Zakładach Lotniczych nr 3. Omówiono spostrzeżenia z jej weryfikacji. Wskazano na nowe możliwości badawcze wdrażanej metody, a w tym identyfikowanie wczesnych symptomów zmęczenia materiału (fazy umocnienia i osłabienia) i inicjacji pęknięcia. Omawianą tematykę zobrazowano przykładami z pomiarów właściwości modalnych dobrych i uszkodzonych łopatek oraz prób zmęczeniowych, prowadzonych wg profilu LCF i HCF. Wykazano, że analiza kształtu charakterystyki rezonansowej danego modu umożliwia wiarygodne różnicowanie zmęczenia od pęknięcia materiału.

EN

The article shows the methodology of reliable diagnose health of compressor blades made of steel. The methods and diagnostics symptoms to identify blade crack (used in maintenance and overhaul of SO-3 jet engine) have been described. Laser vibration measuring method that is now being used in Military Aviation Works no. 3 has also been described. New experimental possibilities like early symptoms identification of material fatigue and blade crack initiation have been pointed. Them matter has been illustrated by many examples of damaged and proper blades modal properties measurement (according to LCF and HCF profiles). It has been proven that, resonance characteristic shape analysis gives an ability to determinate if we deal with fatigue or with blade crack.

Słowa kluczowe

PL

umocnienie/osłabienie materiału; LCF; HCF

EN

material strengthening/weakening; LCF; HCF

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 4
• Strony: 132--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Witoś M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Silników Lotniczych, PL- 01-494 Warszawa

Bibliografia

• 1. Witoś M., Diagnozowanie stanu technicznego łopatek sprężarki turbinowego silnika spalinowego metodą bezdotykowego pomiaru drgań. Rozprawa doktorska, Warszawa ITWL 2004
• 2. Witoś, M., Szczepanik, R., Turbine Engine Health/Maintenance Status Monitoring with Use of Phase-Discrete Method of Blade Vibration Monitoring. Meeting Proceedings of RTO-MP-AVT-121 “Evaluation, Control and Prevention of High Cycle Fatigue in Gas Turbine Engines for Land, Sea and Air Vehicles”, Granada, NATO 2005, CD-ROM pp. 2.1-2.17
• 3. Washburn R., Amplitude and Phase Variations Associated with Low Order Resonance Responses Subjected to Time Varying Excitation Sources. Proceedings of 9th National Turbine Engine High Cycle Fatigue Conference, 2004 http://www.hcf.utcdayton.com/pages/04-proceed.html
• 4. Buch A., „Zagadnienia wytrzymałości zmęczeniowej”. Warszawa PWN 1964
• 5. Littles J. Jr, Morris R., Pierre Ch., Engine System Prognosis for HCF Risk Mitigation of Fan and Compressor Airfoils. Meeting Proceedings of RTO-MP-AVT-121 “Evaluation, Control and Prevention of High Cycle Fatigue in Gas Turbine Engines for Land, Sea and Air Vehicles”, Granada, NATO 2005, CD-ROM pp. 1.1-1.9
• 6. Byrne J., Hall R.F., Ding J., Combined High Cycle/Low Cycle Fatigue Crack Growth and the Influence of LCF Overloads. Meeting Proceedings of RTO-MP-AVT-121 “Evaluation, Control and Prevention of High Cycle Fatigue in Gas Turbine Engines for Land, Sea and Air Vehicles”, Granada, NATO 2005, CD-ROM pp. 30.1-30.7
• 7. Witoś M., Olzak B., Modal Analysis of Compressor Cracking Blade, VKI Lecture Series “Tip Timing / Tip Clearance Measurements in Turbomachines”, Rhode-Saint-Genese VKI 2007.