Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Temperature distribution as a method of measuring crack length in fatigue tests of compressor blade

Bednarz A., Kuźniar M., Boltynjuk E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 1

5--16

EN

In this paper the experimental results of fatigue analysis of the compressor blade were presented. Temperature distribution as a method of measuring crack length was considered. The blade with the V-notch (which simulates the foreign object damage) was entered into transverse vibration under resonance condition. During investigations both the amplitude of the blade tip displacement and also the crack length were monitored. At the same the pictures of time temperature distribution were taken. In the first part of the work the amplitude-frequency diagrams were obtained for different sizes of cracks. In the investigation, both a number of load cycles to crack initiation and dynamics of the crack growth in the compressor blade subjected to vibrations were determined. An additional original result of the work is the comparison of optically measured crack length and the dimension of the crack length taken from the picture. An important application will be the benefits of the method of measuring the length of the slot with a temperature distribution image. The results presented in this paper have theoretical and practical significance.

PL

W niniejszej pracy przeprowadzono eksperymentalną analizę zmęczeniową łopatki sprężarki lotniczego silnika turbinowego. Rozkład temperatur na łopatce wykorzystano do określenia długości powstałej w trakcie badań szczeliny zmęczeniowej. Łopatka z karbem symulującym uszkodzenie obcym obiektem została poddana drganiom poprzecznym wstanie rezonansu. Podczas badań zarówno amplituda przemieszczenia wierzchołka ostrza, a także długość pęknięcia były monitorowane. W tym samym czasie wykonano kamerą termowizyjną zdjęcia rozkład temperatury. W pierwszej fazie pracy wykresy amplitudowo-częstotliwościowe uzyskano dla różnej wielkości pęknięć. Określono liczbę cykli obciążeń do inicjacji pęknięć, a także dynamikę wzrostu pęknięć w łopatce sprężarki narażonej na drgania. Dodatkowym efektem pracy jest porównanie długości szczelin zmierzonych bezpośrednio na badanej łopatce jak i na obrazie z rozkładami temperatury wokół pęknięcia. Przedstawiono zalety metody pomiaru długości szczeliny z wykorzystaniem zdjęć z kamery termowizyjnej. Wyniki przedstawione w niniejszym artykule mają wartość teoretyczną i praktyczną.

2

Experimental modal analysis of the turbine blade

Witek L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 4

371--378

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.

3

Impact of the vibration amplitude on the fatigue life of compressor blades with mechanical defects

Witek L., Bednarz A.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 3

571--576

EN

In this paper, the results of an experimental fatigue analysis of the compressor blades with the mechanical defects were presented. Before the fatigue test, the blades were damaged in order to simulate the foreign object damage. In this operation, the v-notch was created by hitting the hard object into leading edge of the blade. The similar kind of damage occurs when the small particles as stones or sandy grains are sucked to the engine inlet and next have a collision with the rotated blade. As a result of the impact, both the plastic strains and also the initial stresses occur in the vicinity of the notch. These stresses have a large influence on the number of load cycles to crack initiation. During the experiment, the blades were entered into transverse vibration with the use of Unholtz-Dickie TA-250 vibration system. The crack propagation process was conducted in resonance conditions. During the fatigue test the blades were periodically bent. In investigations, the different vibration amplitudes of the blade were considered. During the fatigue test, the crack length was monitored with the use of non-destructive fluorescent penetrant method. The amplitude of the blade tip displacement was controlled using the Polytec PSV H-400S laser scanning vibrometer. The main aim of this work is analysis of influence of the vibration amplitude on the fatigue life of the compressor blade of the turbine engine. The results of presented investigations are important from the research and also from the practical point of view and have an influence on safety and reliability of the turbine engine.

4

Experimental identification of non-stationary self-heating characteristics of laminated composite plates under resonant vibration

Katunin A., Fidali M.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

214-219

EN

This paper presents experimental studies on the thermal response of laminated composite plates under resonant vibrations. The thermoviscoelastic behaviour of laminated glass-fibre reinforced polymer (GFRP) composite specimens was studied. The specimens were subjected to purely flexural bending cyclic loading conditions on their three first bending resonant frequencies. During the examination of the specimens, frequency response functions (FRF) and thermal responses were evaluated. Infrared images acquired during the experiments also allowed the study of the temperature profiles of the specimens and temperature evolution over the loading time. The maximal magnitudes of temperature were observed at a point located on specimens' clamp line, which was caused by the maximal stress magnitudes. The temperature evolution curves revealed the double-exponential characteristic which was affected by the evolution of the dynamic moduli of the material during resonant vibration. The temperature increased until the equilibrium between the dissipated energy and energy convected to the environment was reached. Based on the measurement data, the empirical model of self-heating temperature evolution was proposed. The influence of the excitation frequency and the plate length on the obtained temperature distributions was also examined. It was noticed that the excitation frequency was linearly dependent and the plate length was power dependent on the self-heating temperature, which confirms the numerical results obtained in previous theoretical studies. The obtained results could be used for the prediction and prevention of composite structural degradation during resonant cyclic constant-strain loading.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczące zachowania termolepkosprężystego laminatów polimerowych zbrojonych włóknem szklanym poddanych cyklicznym obciążeniom gnącym o częstotliwościach pokrywających się z pierwszymi trzema częstotliwościami własnymi wyznaczonymi na podstawie badań modalnych. Podczas eksperymentów badano również odpowiedź cieplną, co pozwoliło na wyznaczenie profili temperaturowych oraz ich zmian w czasie. Zgodnie z wcześniej przeprowadzonymi badaniami teoretycznymi, maksymalne wartości temperatury zaobserwowano w linii utwierdzenia próbek, co jest spowodowane maksymalnymi wartościami naprężeń w tym obszarze. Charakter zmian temperatury w czasie można opisać za pomocą sumy dwóch funkcji ekspotencjalnych, co wynika ze zmian modułów dynamicznych materiału. Temperatura wzrastała do momentu bilansu pomiędzy energią dyssypowaną a energią odprowadzaną do otoczenia. Na podstawie danych pomiarowych zaproponowano model zmiany temperatury samorozgrzania. W trakcie badań zbadano również wpływ częstotliwości wymuszenia oraz długości płyty na otrzymane rozkłady temperatury. Zaobserwowano, że częstotliwość wymuszenia jest w liniowej zależności, a długość płyty - w potęgowej zależności z temperaturą samorozgrzania, co potwierdza wyniki numeryczne otrzymane podczas wcześniejszych badań teoretycznych. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do predykcji i zapobiegania degradacji strukturalnej kompozytów podczas rezonansowych cyklicznych obciążeń ze stałymi odkształceniami.

5

Problemy drgań rezonansowych nadwozi koparek kołowych

Augustynowicz J., Dudek K., Figiel A.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2000

|

Z. 16

73-81

PL

W referacie przedstawiono problem drgań rezonansowych maszyn roboczych ciężkich pracujących w górnictwie odkrywkowym. Wykorzystując wyniki badań identyfikacyjnych własności dynamicznych koparki wieloczerpakowej kołowej określono częstotliwości drgań własnych i wymuszonych konstrukcji nośnej nadwozia. Po stwierdzeniu istnienia drgań rezonansowych konstrukcji zaproponowano sposób przeprowadzenia zmian napędu urabiającego koparki umożliwiający wyjście ze strefy rezonansu.

EN

In the paper, the problems of resonant vibration of open mine engineering machines is presented. The frequencies of free and forced vibration of the body supporting structure are determined on the bases of identification of the bucked wheel excavator dynamical properties. Because the resonant vibrations of the structure are found, the way of modernisation of the excavator mining drive is proposed what allowed exiting the resonance zone.