Программный комплекс для оценки влияния расстройки параметров рабочих колес турбомашин на их долговечность

Цель представленных в работе исследований - разработать программный комплекс, позволяющий проводить анализ влияния расстройки параметров колебаний рабочих колес турбомашин на их частоты колебаний и долговечность. Описанный в статье программный комплекс позволяет проводить анализ частот собственных и вынужденных колебаний, а также долговечности рабочих колес газотурбинных двигателей и других турбомашин с расстройкой параметров. В статье приведены основные положения метода конечных элементов, используемые при анализе колебаний и долговечности элементов роторов газотурбинных двигателей (представлен алгоритм расчета долговечности их рабочих колес). Программный комплекс протестирован на тестовых моделях. Приведенные результаты расчетов тестовой модели в сравнении с результатами, полученными в программном комплексе ANSYS, демонстрируют достаточно малую погрешность, что позволяет применять разработанный программный комплекс для решения задач анализа влияния расстройки параметров колебаний рабочих колес турбомашин на их колебания и долговечность. Помимо тестовых моделей, проведены расчеты долговечности реального рабочего колеса с интегрированными лопатками фирмы Rolls-Royce. Представлены результаты анализа влияния на долговечность лопатки - расстройки параметров, вводимой путем изменения жесткости материала разных участков лопаток. При этом были исследованы несколько вариантов лопаток с разными значениями модуля Юнга для различных участков лопатки и их сочетаний. Проведены расчеты долговечности лопатки с использованием разных гипотез накопления повреждений (Серенсен, Кортен - Долан, Палмгрен - Майнер). Результаты расчетов позволяют сделать вывод о том, что даже малая расстройка может оказывать заметное влияние на долговечность рабочего колеса .

рабочие лопатки ротора, свободные колебания, расстройка параметров, программный комплекс, проектирование, метод конечных элементов