Представлена разработка модели упругого кольца с учётом контактных явлений по выступам. В работе упругое демпферное кольцо моделируется набором прямых балок, соединённых шарнирами. Предложена методика расчёта средневзвешенной жёсткости участков кольца, содержащих выступы и гладкую упругую часть, которая необходима для дальнейшего расчёта жёсткости всего кольца.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.18287/2409-4579-2024-10-1-21-28
- eLIBRARY ID
- 67852469
В большинстве авиационных двигателей используются упругие опоры как ключевая часть конструкции для снижения вибрации. Опоры, имеющие тонкостенные кольца с выступами по наружным и внутренним поверхностям, нашли широкое применение в авиационных ГТД различных стран. В данной статье представлена разработка модели упругого кольца с учётом контактных явлений по выступам. В работе упругое демпферное кольцо моделируется набором прямых балок, соединённых шарнирами.
Детальное распределение зон контакта выступов упругого кольца рассчитывается численным методом. На основании численных расчётов делается некоторое обобщение картины работы выступов упругих колец в целом, вне зависимости от числа выступов и прочих габаритов.
Список литературы
1. Лобанов, В. К. Оценка демпфирующих свойств одного типа упругих опор ГТД. - Текст: электронный / В. К. Лобанов, А. Б. Хрусталев; ответственный редактор А. И. Белоусов // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: межвуз. сб. - Текст: электронный / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР, Куйбыш. авиац. ин-т им. С. П. Королева. - 1977. - Вып. 4. - С. 91-96.
2. Леонтьев, М. К. Исследование характеристик упругих колец в опорах роторов газотурбинных двигателей [Текст] / М. К. Леонтьев, А. Г. Терешко // Вестник МАИ. - 2011. - Т.18, №3. - С. 135-146. EDN: NUVMUN
3. Wang, Z. Dynamic characteristics of elastic ring squeeze film damper [Text] / Z. Wang, Z. Liu, G. Zhang, // Industrial Lubrication and Tribology. - 2019. - vol. 71, №10. - pp. 1144-1151. DOI: 10.1108/ILT-04-2019-0125
4. Кутаков, М. Н. Математические модели гидродинамических демпферов в задачах роторной динамики газотурбинных двигателей [Текст] / М. Н. Кутаков, С. А. Дегтярев, М. К. Леонтьев // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2017. - Т. 16, №1. - С. 115-128. DOI: 10.18287/2541-7533-2017-16-1-115-128 EDN: YTBBTP
5. Вайсфельд, А. А. Основы строительной механики: учебное пособие / А. А. Вайсфельд. - Хабаровск, 2003. - 58 с.
6. Вей Пэйцзы. Метод расчета метода распределения изгибающих моментов при проектировании неразрезных фундаментных балок / Вей Пэйцзы // Строительство в Китае. - 2015. - no. 6. - C. 90-93.
7. Артёмов, Е. А. Экспериментальное и расчётное определение податливости упругих колец турбомашин [текст] / Е. А. Артёмов // Известия вузов. Авиационная техника. - 1965. - №2. - С. 48-55.
8. Беляев, Н. М. Сопротивление материалов: учебник / Н. М. Беляев. - Главная редакция физикоматематической литературы издательства Наука, 1976. - 608 с.
9. Jing, Sun. A Simple Method to Solve the Problem of Beam deformed - Strange Function / Sun Jing // Журнал Хуайнаньского профессионально-технического колледжа. - 2004. - Т. 4, №3. - С. 100-101.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В работе представлено исследование демпфера, принцип действия которого основан на использовании «интеллектуального» материала - многослойного магнитореологического эластомера. Интерес к таким устройствам обусловлен возможностью регулировки упругих свойств, размеров и формы рабочего тела с помощью изменения внешнего магнитного поля, а также большой нагрузочной способностью подобных устройств. Эффективность виброизоляции демпфера определяется конструкцией устройства, технологией изготовления и составом многослойного магнитореологического эластомера. Механический и магнитный гистерезис устройства позволяет оценить управляемость демпфера и его способность поглощать вибрации. Результаты исследований показали наличие симметричной и узкой, не более 7 мкм, петли гистерезиса демпфера на рабочем диапазоне управляющих токов.
В работе представлены основные этапы создания конечно-элементной модели трубопроводной обвязки компрессора, разработанной в программном комплексе Ansys с использованием языка APDL. Конечно-элементная модель сформирована с учётом реальных условий креплений участков трубопроводов в виде установленных опор. Для определения граничных условий трубопроводной системы первым этапом проводится аналитический расчёт пульсаций расхода и давления рабочей среды, генерируемых компрессором. Результаты численных расчётов в виде амплитуды вибрации трубопроводов были получены для каждого участка трубопроводной системы. Проведено сравнение полученных результатов с рекомендуемыми ГОСТ 32569-2013 параметрами вибрации.
Выполнен анализ звукопоглощающих конструкций с учётом их современной классификации. Рассмотренные звукопоглощающие конструкции могут быть использованы для снижения уровней шума самолётов в салоне и на местности. В зависимости от спектра основных источников шума выбирается требуемый тип звукопоглощающей конструкции, которая затем настраивается на проблемный частотный диапазон. Для настройки звукопоглощающих конструкций используются полуэмпирические и экспериментальные методы, а также в настоящее время активно развиваются численные методы.
Проведено исследование точности волновых оболочечных конечно-элементных моделей. Полученные результаты сравнивались с результатами аналитического расчёта. По результатам исследований для всех рассмотренных форм колебаний типовых конструкций расхождение значений собственных частот не превышает 5 %.
В представленной работе демонстрируется исследование, посвящённое оценке прочностных характеристик элементов ротора перспективного малоразмерного газотурбинного двигателя. Главной особенностью является то, что анализ напряжённо-деформированного состояния ротора двигателя проводится при учёте вибраций и резонансных частот. В свою очередь, оценка динамических характеристик элементов ротора была проведена с учётом условий их взаимного контакта. Материалы исследования, изложенные в данной статье, послужат для дальнейших итераций проектирования двигателя.
Лабиринтные уплотнения в настоящее время являются наиболее распространённым типом герметизаторов в авиационных двигателях. В статье предложен подход для учёта величины их врезания в статорную деталь при определении расхода воздуха. Проведено сравнение результатов расчёта характеристик лабиринтных уплотнений с учётом врезания гребешков уплотнения в статорную деталь с использованием полуэмпирических и численной моделей. Выявлен характер изменения расхода воздуха через уплотнение при изменении геометрических параметров канавок в статорной детали в результате изнашивания срабатываемого покрытия при врезании гребешка лабиринтного уплотнения. Предложены наиболее эффективные полуэмпирические модели для расчёта характеристик таких уплотнений при различных картинах износа и величинах зазора, а также рекомендации по их модернизации для повышения точности расчётов.
Издательство
- Издательство
- Самарский университет
- Регион
- Россия, Самара
- Почтовый адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- Юр. адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- ФИО
- Богатырев Владимир Дмитриевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@ssau.ru
- Контактный телефон
- +7 (846) 3351826
- Сайт
- https://www.ssau.ru/