Análisis de la Respuesta Compleja No Lineal de Palas Agrietadas a Velocidades de Rotación Variables
Autores: Shao, Bo; Fan, Chenguang; Fu, Shunguo; Zeng, Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de la Respuesta Compleja No Lineal de Palas Agrietadas a Velocidades de Rotación VariablesCategoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
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Citaciones: Sin citaciones
La operación de un motor a reacción implica varios procesos no estacionarios de aceleración y desaceleración, con la velocidad de rotación variando en respuesta a las condiciones de trabajo cambiantes para satisfacer diferentes requisitos de potencia. Para investigar el comportamiento dinámico no lineal de las palas agrietadas bajo condiciones de velocidad de rotación variable, este estudio construyó un modelo de pala rotativa con grietas que penetran por el borde y propone un método de síntesis modal de componentes que tiene en cuenta la velocidad de rotación variable en el tiempo. Se examinaron los comportamientos de respuesta no lineales de las palas agrietadas bajo tres condiciones operativas distintas: sin giro, velocidad constante y velocidad no constante. Los hallazgos indicaron una relación competitiva entre los efectos de las fluctuaciones de velocidad de rotación y la excitación desbalanceada sobre la no linealidad de la grieta. Las variaciones en la velocidad de rotación dominaron cuando la perturbación de la velocidad de rotación era mínima; por el contrario, las fuerzas aerodinámicas dominaron cuando los efectos de la velocidad de rotación eran pronunciados. Un aumento en la perturbación de la velocidad de rotación mejoró la no linealidad superarmónica inducida por las grietas, elevó el índice de daño no lineal (NDI) y acentuó el efecto de respiración de la grieta. A medida que aumentaba el coeficiente de perturbación, la no linealidad superarmónica de la grieta se intensificaba, resultando en una forma de vibración más compleja y un diagrama de fases.
Descripción
La operación de un motor a reacción implica varios procesos no estacionarios de aceleración y desaceleración, con la velocidad de rotación variando en respuesta a las condiciones de trabajo cambiantes para satisfacer diferentes requisitos de potencia. Para investigar el comportamiento dinámico no lineal de las palas agrietadas bajo condiciones de velocidad de rotación variable, este estudio construyó un modelo de pala rotativa con grietas que penetran por el borde y propone un método de síntesis modal de componentes que tiene en cuenta la velocidad de rotación variable en el tiempo. Se examinaron los comportamientos de respuesta no lineales de las palas agrietadas bajo tres condiciones operativas distintas: sin giro, velocidad constante y velocidad no constante. Los hallazgos indicaron una relación competitiva entre los efectos de las fluctuaciones de velocidad de rotación y la excitación desbalanceada sobre la no linealidad de la grieta. Las variaciones en la velocidad de rotación dominaron cuando la perturbación de la velocidad de rotación era mínima; por el contrario, las fuerzas aerodinámicas dominaron cuando los efectos de la velocidad de rotación eran pronunciados. Un aumento en la perturbación de la velocidad de rotación mejoró la no linealidad superarmónica inducida por las grietas, elevó el índice de daño no lineal (NDI) y acentuó el efecto de respiración de la grieta. A medida que aumentaba el coeficiente de perturbación, la no linealidad superarmónica de la grieta se intensificaba, resultando en una forma de vibración más compleja y un diagrama de fases.