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Modellierung zyklischer Strukturen mit Unsicherheiten und theoretische Betrachtung der Energielokalisierung in verstimmten Schaufelkränzen Andreas Hohl
Buchkategorie: Dissertation
Sachgebiet: Schwingungsdämpfung
Reihe: Berichte aus dem IDS
Band: IDS 1/2015
ISBN: 978-3-95900-009-3
Erscheinungsdatum: 16.04.2015
Format: 210mm x 147mm, 187 S., 88 Abb.
Preis (inkl. MwSt): 38,00 EUR
Inhalt

Die Laufschaufeln von Turbomaschinen werden durch fluktuierende Fluidkräfte zu dynamischen Schwingungen angeregt. Eine Verstimmung der Schaufeln von Schaufelkränzen z.B. durch Fertigungstoleranzen kann zu einer Lokalisierung der Schwingungsenergie führen und deshalb die dynamische Belastung einzelner Schaufeln signifikant vergrößern.
Zur Auslegung der Beschaufelung werden Methoden zur effizienten Simulation von verstimmten Schaufelkränzen entwickelt. Basierend auf komplexen Finite-Elemente-Modellen wird durch Reduktionsmethoden die Anzahl der Freiheitsgrade reduziert. Hierdurch wird die Rechenzeit für die Bestimmung eines typischen Frequenzganges von der Größenordnung von Tagen auf Sekunden verringert. Darauf aufbauend wird eine numerisch effiziente Simulation von Reibdämpfern in das Modell integriert.
Auf Basis dieser Methode werden Strategien zur Vermeidung der Energielokalisierung abgeleitet. Diese basieren auf einer geschickten Anordnung eines Schaufelsatzes entlang der Scheibe, auf einer bewussten Verstimmung mit verschiedenen Schaufeltypen oder einer optimalen Auslegung der Reibdämpfer.

Schlagwörter
Mistuning, Reduktionsmethoden, bewusste Verstimmung (Intentional Mistuning), harmonische Verstimmung, Reibungsdämpfung
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