به‌روز رساني مدل اجزا محدود توربين گاز با استفاده از نتايج تست مودال و استخراج مدل اتصال پره به ديسك

Updating of gas turbine finite element model by experimental modal analysis results and modeling disc/blade joint

مدل اجزا محدود دقيق يك ابزار كارآمد در تحليل‌هاي ارتعاشي است. در استفاده از مدل هاي اجزا محدود ديناميك سازه توجه به اين نكته ضروري است كه مدل بايد بتواند به صورت دقيق مقادير دلخواه مانند فركانس‌هاي طبيعي را پيش‌بيني كند. برخلاف تحليل‌هاي استاتيكي بيش‌تخمين نمودن مقادير و استفاده از ضرايب اطمينان در مقادير پيش‌بيني شده، در ديناميك سازه، محلي از اعراب نخواهد داشت؛ بدين معنا كه در تحليل‌هاي ارتعاشي مي‌بايست مقدار دقيق مشخصه‌هاي سازه، مانند فركانس طبيعي، استخراج گردد. با توجه به اين مطلب، بنا كردن مدل قابل اطمينان در ديناميك سازه همواره محل بسياري از پژوهش‌ها تحليل‌هاي ارتعاشي بوده است. در پژوهش حاضر تلاش مي‌گردد تا با استفاده از نتايج تجربي، مدل اجزا محدود قابل اطميناني براي يك رديف از يك نمونه از توربين رولزرويس، استخراج گردد. در اين مسير خواص جنس ديسك و اتصال بين ديسك و پره با استفاده از نتايج تجربي اصلاح و به‌روزرساني شده است. همچنين تلاش شده است تا روشي جديد پيشنهاد شود تا اتصال ديسك و پره مدلسازي و به‌روزرساني شود. در نهايت مدل اجزا محدود اصلاح شده را مي‌توان جهت تحليل هاي بعدي سازه، مانند استخراج دياگرام كمپل آن به كار برد

The precise finite element model is an efficient tool for vibrational analysis. It should be mentioned that, in structural dynamic analysis finite element models of system should be able to accurately predict system characteristics such as natural frequencies. Contrary to static analysis, in structural dynamic analysis, it is not possible to overestimate system characteristics or apply safety factor for predicted characteristics; that means that the exact values of system characteristics such as natural frequencies, should be derived in structural dynamic. According to this, constructing a reliable model in the structure dynamic always has great degree of importance in vibrational analysis. In this study, it has been tried to extract a reliable finite element model for a row of a sample turbine of RollsRoyce brand using empirical results. So, the material properties of the disk and the connection between the disk and the blade are corrected and updated using experimental modal analysis results. Also, it has been tried to propose new method to model and update the disk and blade joint. Finally, reliable finite element model could be used for more analysis such as derivation of Campbell diagrams of system.