Верификация разработанных математических моделей и созданного программного обеспечения на тестовых моделях пластин и академических рабочих колесах осевых турбомашин - Репецкий, Олег Владимирович; Нгуен, Ван Мань (Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2024)
Определение динамических характеристик (собственных частот и форм колебаний) – важная научная задача, позволяющая решать проблему устранения явления резонанса (например, путем изменения формы деталей), а, следовательно, и повышения ресурса деталей турбомашин под действием различных факторов – вращение, температура расстройки параметров и т.д. Сегодня с помощью мощных компьютеров и за счет развития цифровых методов можно значительно сократить время, затрачиваемое на решение подобных задач, а также сэкономить финансовые средства. Однако в процессе разработки математических моделей и численных методов исследования необходимо верифицировать имеющиеся результаты другими методами, например, сравнением с аналитическим решением или экспериментальными данными. В настоящей работе представлены результаты определения и верификации динамических характеристик колебаний, полученных с помощью разработанных математических моделей и программного обеспечения на тестовых моделях пластин и академических рабочих колесах осевых турбомашин. Установлено, что численные расчеты собственных частот колебаний исследуемых конструкций хорошо согласуются с экспериментальными данными авторов и другими исследованиями, а также с аналитическими решениями. Дополнительно изучено изменение связанности колебаний лопаток за счет увеличения толщины диска рабочего колеса. При этом преобразуются как формы колебаний, так и спектр собственных частот колебаний исходной конструкции. Значительное увеличение толщины диска приводит к локализации форм колебаний лопаток как единичных конструкций. Данный вариант является одним из видов введения расстройки параметров и верификации исследования колебаний колес с неидентичными лопатками.