Разработка математических моделей для анализа чувствительности колебаний деталей машин

Цель - разработать математические модели и алгоритмы на основе метода конечных элементов для анализа чувствительности колебаний деталей машин и элементов конструкций к изменению проектных параметров. В работе представлен алгоритм анализа чувствительности на основе метода конечных элементов, а также результаты расчета чувствительности свободных колебаний компрессорной лопатки к изменению толщины ее профиля. Использован метод конечных элементов в перемещениях. Для решения систем линейных алгебраических уравнений используется классический метод Гаусса. В результате проведенных исследований для анализа колебаний предложен разработанный метод коэффициентов чувствительности частот. С помощью разработанных математических моделей, алгоритмов и методов проведен анализ чувствительности собственных колебаний рабочей лопатки ротора к изменению толщины профиля. Результаты расчетов показали, что погрешность прогноза частот по коэффициентам чувствительности невелика по сравнению с расчетом модифицированных моделей, что позволяет использовать коэффициенты чувствительности для оценки возможных проектов лопатки. Приведенные результаты расчетов демонстрируют достаточно малую погрешность, что позволяет применять разработанный метод анализа колебаний собственных частот с использованием коэффициентов чувствительности при оптимальном проектировании рабочих лопаток газотурбинных двигателей. Использование коэффициентов чувствительности позволяет оценить влияние изменения местной толщины профиля на спектр колебаний лопатки, что значительно повышает эффективность работ по оптимизации конструкции при ее проектировании.

свободные колебания, чувствительность, собственные частоты, рабочие лопатки ротора, проектирование, метод конечных элементов