بررسي اثرات غيرخطي بر روي پاسخ فركانسي سيستم ديسك پره دار

Effect of Nonlinearity on the Dynamic Response of Mistuned System

در اين مقاله به بررسي اثرات غيرخطي بر روي رفتار ارتعاشي سيستم ديسك پره دار ناميزان پرداخته مي شود. اين ناميزاني در سيستم ناشي از تفاوت پارامترهاي ماده‌اي يا هندسي هر پره مي باشد. مقادير ناميزاني كه غير قابل كنترل (به علت وجود تولرانس‌هاي ساخت) و غيرقابل پيش‌بيني هستند، مي‌توانند به‌صورتي در سيستم القا شوند كه پاسخ سيستم را تا حداكثر مقدار ممكن افزايش دهند. نوآوري اين مقاله در‌نظرگرفتن پارامترهاي غير‌خطي در بدست آوردن پاسخ فركانسي سيستم هاي ناميزان مي‌باشد. در تحقيق حاضر، ابتدا مدل غيرخطي ارايه شده و معادله حركت آن نوشته شده است. سپس از روش اختلالات كوچك كه براي حل مسايل غيرخطي كاربرد دارد، استفاده شده است. در اينجا با به كار بردن روش مقياس چندگانه معادلات حل شده اند و پاسخ حالت دايم سيستم‌هاي ناميزان مورد بررسي قرارگرفته است. در ادامه پاسخ حالت دايم سيستم‌هاي ميزان و ناميزان مقايسه شده‌اند. در نهايت نتايج حاصل از حل عددي معادلات، براي مدل متقارن دايره‌اي سه، پنج و هشت درجه‌ آزادي بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد وجود ناميزاني در سيستم مي تواند ماكزيمم پاسخ فركانسي و محل اتفاق افتادن آن را تغيير دهد. همچنين باعث ايجاد پديده پرش در پاسخ فركانسي سيستم شود كه براي سيستم نامطلوب است.

Bladed disks may be used in several engineering systems such as fans, impeller pumps, turbine generators and jet engines. Ideally, these systems are tuned and all blades are identical but, in practice there always exist small, random differences among the blades. Mistuning, imperfections in cyclical symmetry of bladed disks is an inevitable and perilous occurrence due to many factors including manufacturing tolerances, variations in material properties and wear in service. Each blade on a disk is almost always slightly different to the others. It can cause some unpredictable phenomena such as dramatic difference in forced vibration response.