Experimental modal analysis of the turbine blade

• Autorzy: Witek L.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2016.30

Warianty tytułu

PL

Eksperymentalna analiza modalna łopatki turbiny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the results of an experimental modal analysis of the turbine blade were presented. Investigations were made using the electrodynamic vibration system. As the results of analysis, the resonant frequencies of the blade were performed. The results of experimental investigations are dependent on many parameters of vibration system defined before the start of the test. In the first part of this study the influence of the frequency sweep rate on values of blade resonant frequency was investigated. In the next part of the work the effect of excitation intensity on value of the blade vibration amplitude was investigated. The stiffness of the grip used for fixation of the blade to the movable shaker head can have a large influence on the results of an experimental modal analysis. The fir tree slots of the blade were compressed in the grip using a special screw with fine thread. In the last part of the work the influence of the torque used for screw home on results of the modal analysis of the blade was examined. As the results of performed investigations the final conclusions were formulated.

PL

Praca przedstawia wyniki eksperymentalnej analizy modalnej łopatki turbiny silnika lotniczego. Badania przeprowadzono za pomocą systemu wibracyjnego. Jako wyniki przedstawiono analizę modalną i częstotliwości rezonansowych łopatki turbiny. Uzyskane rezultaty badań eksperymentalnych są zależne od wielu czynników definiowanych na wstępie testu. W pierwszej części pracy określono wpływ prędkości przemiatania oraz intensywności wymuszenia na wartość częstotliwości rezonansowej łopatki turbiny. W następnej części pracy badano wpływ intensywności wymuszenia na wartość amplitudy wibracji łopatki. Jednym z istotnych parametrów mających wpływ na częstotliwości rezonansowe uzyskane w badaniach doświadczalnych jest sztywność uchwytu służącego do zamocowania łopatki do głowicy wzbudnika. Połączenie jodełkowe łopatki zostało utwierdzone przez docisk realizowany za pomocą śruby z gwintem drobnozwojnym, zapewniającym uzyskanie dużych sił docisku przy ograniczonej wartości momentu dokręcenia. W ostatniej pracy określono także wpływ momentu dokręcenia śruby dociskowej na wartości uzyskanych częstotliwości rezonansowych łopatki. Na podstawie przeprowadzonych badań sformułowano wnioski końcowe.

Słowa kluczowe

EN

turbine blade; resonant vibrations; experimental analysis; sweep rate; intensity of excitation

PL

łopatka turbiny; drgania rezonansowe; badania eksperymentalne; tempo przemiatania; intensywność wymuszenia

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 88 [293], nr 4
• Strony: 371--378
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Witek L.

• Rzeszow University of Technology, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• 1. Song K.S., Kim S.G., Jung D., Hwang Y.H.: Analysis of the fracture of a turbine blade on a turbojet engine, Eng. Failure Analysis, Vol. 14 (2007) 877-883.
• 2. Witek L.: Fatigue investigations of the compressor blades with mechanical defects, Key Engineering Materials, 598 (2014) 269-274.
• 3. Maktouf, W., Sai, K.: An investigation of premature fatigue failures of gas turbine blade, Eng. Failure Analysis, 47 (2015) 89-101.
• 4. Park M., Hwang Young H., Choi Y.S, Kim T.G.: Analysis of a J69-T-25 engine turbine blade fracture, Eng. Failure Analysis, 9 (2002) 593-601.
• 5. Poursaeidi E., Hosein B. Fatigue crack growth simulation in a first stage of compressor blade, Eng. Failure Analysis, 45 (2014) 314-325.
• 6. Song K.S., Kim S.G., Jung D., Hwang Y.H. Analysis of the fracture of a turbine blade on a turbojet engine, Eng. Failure Analysis, 14 (2007) 877-83.
• 7. Kermanpur A., Sepehri A.H., Ziaei-Rad S., Nourbakhshnia N., Mosaddeghfar M.: Failure analysis of Ti6Al4V gas turbine compressor blades, Eng. Failure Analysis, 5 (2008) 1052-1064.

Uwagi

PL

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