Wpływ prędkości obrotowej na częstotliwości i postacie drgań własnych łopatki sprężarki silnika lotniczego

Niniejsza praca opisuje wpływ prędkości obrotowej na częstotliwości drgań własnych oraz poziomy naprężeń łopatki sprężarki lotniczego silnika turbinowego. W celu rozwiązania problemu naukowego zbudowano model geometryczny oraz dyskretny łopatki. W początkowym etapie pracy określono częstotliwość pierwszej postaci drgań własnych łopatki w warunkach spoczynku (ω=0). W kolejnym etapie pracy wykonano numeryczne analizy modalne łopatki poddanej działaniu prędkości obrotowej. W oparciu o otrzymane wyniki określono wpływ prędkości obrotowej na zmianę częstotliwości rezonansowej łopatki. Na podstawie otrzymanych rezultatów określono także miejsca występowania maksymalnych wartości naprężeń zredukowanych. Określenie lokalizacji maksymalnych naprężeń ma istotne znaczenie zarówno praktyczne jak również naukowe. W trakcie eksploatacji silnika oraz przeglądów technicznych, informacja o potencjalnej lokalizacji pęknięć jest ważną informacją praktyczną.

---

This paper presents results of numerical modal analysis of the compressor blade. In the work the influence of rotational speed on both the stress distribution and also the natural frequency of compressor blade was considered. In order to solve the research problem, the geometrical model of blade was first defined. In next step, the discreet model consisted of TET-10 finite elements was created. In first part of the work, the resonant frequency of blade without rotation was computed. Moreover, in this case the reduced stress was determined for the blade vibrated with amplitude equals 1 [mm]. In next stage of the work the influence of rotational speed on free vibration frequency of the blade was investigated. Based on obtained results, the influence of the rotational speed on stress distribution was determined. Moreover, the location of stress concentrations regions were selected. Determination of maximum stress areas is an important from the practical point of view because in these zones the first fatigue cracks can appear.