A technique to estimate efficiency of turbine underplatform friction dampers

Abstract


An experimental technique is developed to estimate efficiency of turbine underplatform friction dampers using the scanning laser vibrometry method. Investigation is made for two turbine blades clamped on the massive block with underplatform damper. The amplitude-frequency responses of the system are found and the damping characteristics to centrifugal load correlation are obtained. A finite element technique based on explicit time integration scheme is developed to simulate interaction of blades and damper.


About the authors

M. S. Nikhamkin

Perm National Research Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: nikamkin@mail.ru

Russian Federation

Doctor of Technical Sciences

Professor of Aircraft Engine Department

N. A. Sazhenkov

Perm National Research Polytechnic University

Email: sazhenkov_na@mail.ru

Russian Federation

Postgraduate Student, Junior Research Assistant of Aircraft Engine Department

References

  1. Оценка эффективности применения демпферов сухого трения для снижения вибронапряженности охлаждаемых турбинных лопаток [Текст] / Р.П. Придорожный, А.В. Шереметьев, А.П. Зиньковский [и др.] // Авиационно-космическая техника и технология. – 2008. - №9 (56). - С. 92-97.
  2. Иноземцев, А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок [Текст] / А.А. Иноземцев, М.Ш. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий. - М.: Машиностроение, 2008. – Т.2. – 368 с.
  3. S.Zucca, D.Botto, M. Gola, Range of variability in the dynamics of semi-cylindrical friction dampers for turbine blades, ASME Turbo Expo 2008, GT2008-51058.
  4. Серебряков, Н.Н. Применение нелинейного GAP-элемента в решении задач конструкционного демпфирования лопаток турбомашин [Текст] / Н.Н. Серебряков // Двигатель. - 2011. - №6 (68), - С. 22-23.
  5. C.W. Schwingshakl, E.P. Petrov, D.J. Ewins. Validation of test rig measurements and prediction tools for friction interface modelling. Proc. of ASME Turbo Expo 2010, GT2010-23274, 2010 - 10 p.
  6. Panning L., Popp K., Sextro W., Groeting F., Kayser A., Asymmetrical underplatform dampers in gas turbine bladings: theory and application. Proceedings of ASME Turbo Expo 2004, GT2004-53316 – 12 p.
  7. Panning L., Sextro W., Popp K.. Optimization of the contact geometry between turbine blades and underplatform dampers with respect to friction damping. Proceedings of ASME Turbo Expo 2002, GT2002-30429 – 12 p.
  8. Marquina F.J., Coro A., Gutierrez A., Alonso R., Ewins D.J., Girini G. Friction damping modeling in high stress contact areas using microslip friction model, ASME Turbo Expo 2008, GT2008-50359.
  9. Шорр, Б.Ф. Расчетно-экспериментальный анализ амплитудно зависимых характеристик демпфирования в деталях и материалах [Текст] / Б.Ф. Шорр, Н.Н. Серебряков // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2011. - №3. - С. 91-99.
  10. Ю.А. Исследования вибрационной прочности вращающихся лопаток турбомашин на динамическом разгонном стенде [Текст] / Ю.А. Ножницкий, Ю.А. Федина, Д.В. Шадрин [и др.] // Вестн. УГАТУ. - 2011. - Т.15, - №4 (44). - С. 86-89.
  11. Heylen W., Lamens S., Sas P. Modal Analyses. Theory and Testing. Leven Univ. Belgium, 2003. - 325 p.
  12. Методика экспериментального модального анализа лопаток и рабочих колес газотурбинных двигателей [Текст] / А.А. Иноземцев, М.Ш. Нихамкин, Л.В. Воронов [и др.] // Тяжелое машиностроение. - 2010. - № 11. - С. 2-6.
  13. Экспериментальный и расчетный модальный анализ лопаток вентиляторов полой конструкции [Текст] / А.А. Иноземцев, М.Ш. Нихамкин, Л.В. Воронов [и др.] // Авиационная промышленность. - 2010. - №3. - С. 8-11.
  14. Методика конечно-элементного моделирования колебаний систем с фрикционным демпфированием [Текст] / М.Ш. Нихамкин, Л.В. Воронов [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – №4. URL: www.science-education.ru/104-6694.
  15. Кривошеев, В.И. Современные методы цифровой обработки сигналов (цифровой спектральный анализ) [Текст] / В.И. Кривошеев.- Н. Новгород, 2006. - 117 с.

Statistics

Views

Abstract - 27

PDF (Russian) - 13

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 VESTNIK of the Samara State Aerospace University

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies