Отправить статью по E-mail 
Экспериментально-расчётные исследования эффективности различных способов демпфирования колебаний деталей газотурбинных двигателей
- Авторы: Шорр Б.Ф.1, Серебряков Н.Н.1, Стадников А.Н.1, Шадрин Д.В.1, Руденок Е.С.1, Каначкин А.В.1, Бортников А.Д.1
-
Учреждения:
- Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
- Выпуск: Том 14, № 3-1 (2015): Специальный выпуск
- Страницы: 171-182
- Раздел: ВЫПУСК БЕЗ РАЗДЕЛОВ
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/2829
- DOI: https://doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-3-171-182
- ID: 2829
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты проведённых в ЦИАМ исследований по экспериментальной и расчётной оценке эффективности демпфирования колебаний деталей газотурбинных двигателей с использованием различных способов организации демпфирования. Для ступени турбины с демпфирующими вставками разной массы проведены вибрационные испытания на динамическом стенде. По результатам тензометрирования лопаток определена демпфирующая вставка оптимальной массы и жёсткости. Показана возможность эффективного демпфирования колебаний компрессорных лопаток с использованием тонких демпфирующих покрытий. Представлен метод организации демпфирования лопатки вентилятора. На примере пластины-имитатора лопатки вентилятора была проанализирована и экспериментально подтверждена эффективность метода. Рассмотрена возможность активного демпфирования колебаний деталей газотурбинных двигателей с использованием пьезоэлементов, и на примере снижения резонансных напряжений в тонкой титановой пластине экспериментально подтверждена потенциальная эффективность метода.
Об авторах
Б. Ф. Шорр
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Автор, ответственный за переписку.
Email: shorr@ciam.ru
Доктор технических наук, профессор
Главный научный сотрудник отделения прочности
РоссияН. Н. Серебряков
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: serebryakov@ciam.ru
Кандидат технических наук
Начальник сектора отделения прочности
РоссияА. Н. Стадников
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: ustalost@trc.ciam.ru
Ведущий конструктор отделения прочности
РоссияД. В. Шадрин
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: shadrin@ciam.ru
Начальник сектора отделения прочности
РоссияЕ. С. Руденок
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: ustalost@trc.ciam.ru
Инженер отделения прочности
РоссияА. В. Каначкин
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: shadrin@ciam.ru
Инженер отделения прочности
РоссияА. Д. Бортников
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
Email: adb@ciam.ru
Инженер отделения прочности
РоссияСписок литературы
- Benjamin Robert B., Adams Betsy B. Turbine blade damper and seal. Patent US № 5,460,489. United Technologies Corporation, Oct 14, 1995. P. 4.
- Придорожный Р.П., Шереметьев А.В., Зиньковский А.П., Якушев Ю.В. Оценка эффективности применения демпферов сухого трения для снижения вибронапряженности охлаждаемых турбинных лопаток // Авиационно-космическая техника и технология. 2008. №9. С. 92-97.
- Мельникова Г.В., Серебряков Н.Н. Расчёт демпфирующих элементов сухого трения // Cб. трудов III Междунар. науч. конференции «Современные достижения в науке и образовании». Хмельницкий: ХНУ, 2009. C. 251.
- Шорр Б.Ф., Мельникова Г.В. Расчёт конструкций методом прямого математического моделирования. М.: Машиностроение, 1988. 160 с.
- Тюленев В.Н. Определение рассеяния энергии в материалах при установившихся резонансных колебаниях // Прочность и динамика авиационных двигателей. М.: Энергия, 1969. С. 169-193.
- Зиньковский А.П., Токарь М.Г. Демпфирующая способность конструктивных элементов с наноструктурированными покрытиями // Вестник двигателестроения. 2009. № 2. С. 36-41.
- Movchan, B.A.; Ustinov, A.I. Highly Damping Hard Coatings for Protection of Titanium Blades // In Evaluation, Control and Prevention of High Cycle Fatigue in Gas Turbine Engines for Land, Sea and Air Vehicles Meeting Proceedings RTO-MP-AVT-121, Paper 11. Neuilly-sur-Seine, France: RTO, 2005. P.11-1 – 11-16.
- Jerome Paul Merceau Mace et al. Assembly of a fan blade and of its damper, fan blade damper, method for calibrating damper // US Patent Publication № 2009/0123286 заявитель и правообладатель Snecma, May 14, 2009. P. 8.
- Серебряков Н.Н. Применение нелинейного GAP-элемента в решении задач конструкционного демпфирования лопаток турбомашин // Двигатель. № 6. 2011. С. 24-25.
- Шорр Б.Ф., Мельникова Г.В., Серебряков Н.Н. Расчётно-экспериментальное исследование эффективности демпфирующих покрытий для рабочих лопаток турбомашин // Труды международной науч.-техн. конференции «Прочность материалов и элементов конструкций». Киев: Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко НАН Украины, 2011. С. 133-141.
- Шорр Б.Ф., Серебряков Н.Н., Морозов М.А. Устройство демпфирования колебаний широкохордных рабочих лопаток вентиляторов с большой конусностью втулки и вентилятор газотурбинного двигателя: Патент РФ № 2461717, 2012.
- Sang H. Lee, T.L. Lin Self-adaptive GAP/Friction Element in MSC.Nastran// MSC World Users Conference, Los Angeles, 1991. P. 30.
- Шорр Б.Ф., Стадников А.Н., Серебряков Н.Н. Расчётно-экспериментальное определение коэффициента трения при относительном осциллирующем движении деталей // Двигатель. № 4. 2011. С. 44-45.
- Яковкин В.Н., Бессчетнов В.А. Расчётная оценка эффективности демпфера сухого трения для полой широкохордной лопатки вентилятора // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 4 (5). С. 1394-1398.
Дополнительные файлы
