Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин
Исследуется вибрационное состояние компрессорной лопатки с повреждениями. Моделирование объектов проводилось на основании трехмерного подхода метода конечных элементов с использованием специальных сингулярных конечных элементов, отражающих особенности напряженно-деформированного состояния в окрестно...
Saved in:
| Published in: | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81014 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин / М.А. Чугай // Проблемы машиностроения. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 25-32. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862678916824563712 |
|---|---|
| author | Чугай, М.А. |
| author_facet | Чугай, М.А. |
| citation_txt | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин / М.А. Чугай // Проблемы машиностроения. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 25-32. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы машиностроения |
| description | Исследуется вибрационное состояние компрессорной лопатки с повреждениями. Моделирование объектов проводилось на основании трехмерного подхода метода конечных элементов с использованием специальных сингулярных конечных элементов, отражающих особенности напряженно-деформированного состояния в окрестности вершины трещины. Использование трехмерных конечноэлементных моделей обеспечило возможность детального анализа вибрационной прочности элементов лопаточного аппарата с повреждениями. 
Создана математическая модель повреждений с использованием конечных элементов, учитывающих сингулярный характер напряжений в устье трещины. Обоснована правомерность использования трехмерных сингулярных элементов в криволинейной системе координат. Показано, что трехмерные сингулярные элементы в криволинейной системе координат способны адекватно моделировать НДС в трещине с произвольным криволинейным фронтом и изменение напряжений по фронту трещины. Проведены исследования влияния трещины на собственные частоты, формы перемещений и распределение относительных напряжений при использовании обычных конечных 20-узловых элементов со сгущением сетки и при использовании сингулярных элементов в области трещины. Проанализированы закономерности изменения спектров частот, форм колебаний и распределения напряжений в лопатках при их повреждениях. Частоты как интегральные характеристики при появлении трещин изменяются слабо. Возникновение трещины следует ожидать в зонах локализации напряжений в лопатке, что позволяет предвидеть появление трещин и предотвратить его за счет малых изменений конструкции.
Досліджується вібраційний стан лопаткового апарата турбомашин з пошкодженнями. Моделювання об'єктів проводилося на підставі тривимірного підходу методу скінченних елементів з використанням спеціальних сингулярних скінченних елементів, що відображають особливості напружено-деформованого стану в околі вершини тріщини. Використання тривимірних скінченноелементних моделей забезпечило можливість детального аналізу вібраційної міцності елементів лопаткового апарата з пошкодженнями.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:41:52Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-81014 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0131-2928 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:41:52Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Чугай, М.А. 2015-04-30T09:57:03Z 2015-04-30T09:57:03Z 2014 Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин / М.А. Чугай // Проблемы машиностроения. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 25-32. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81014 539.3 Исследуется вибрационное состояние компрессорной лопатки с повреждениями. Моделирование объектов проводилось на основании трехмерного подхода метода конечных элементов с использованием специальных сингулярных конечных элементов, отражающих особенности напряженно-деформированного состояния в окрестности вершины трещины. Использование трехмерных конечноэлементных моделей обеспечило возможность детального анализа вибрационной прочности элементов лопаточного аппарата с повреждениями. 
 Создана математическая модель повреждений с использованием конечных элементов, учитывающих сингулярный характер напряжений в устье трещины. Обоснована правомерность использования трехмерных сингулярных элементов в криволинейной системе координат. Показано, что трехмерные сингулярные элементы в криволинейной системе координат способны адекватно моделировать НДС в трещине с произвольным криволинейным фронтом и изменение напряжений по фронту трещины. Проведены исследования влияния трещины на собственные частоты, формы перемещений и распределение относительных напряжений при использовании обычных конечных 20-узловых элементов со сгущением сетки и при использовании сингулярных элементов в области трещины. Проанализированы закономерности изменения спектров частот, форм колебаний и распределения напряжений в лопатках при их повреждениях. Частоты как интегральные характеристики при появлении трещин изменяются слабо. Возникновение трещины следует ожидать в зонах локализации напряжений в лопатке, что позволяет предвидеть появление трещин и предотвратить его за счет малых изменений конструкции. Досліджується вібраційний стан лопаткового апарата турбомашин з пошкодженнями. Моделювання об'єктів проводилося на підставі тривимірного підходу методу скінченних елементів з використанням спеціальних сингулярних скінченних елементів, що відображають особливості напружено-деформованого стану в околі вершини тріщини. Використання тривимірних скінченноелементних моделей забезпечило можливість детального аналізу вібраційної міцності елементів лопаткового апарата з пошкодженнями. ru Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Динамика и прочность машин Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин Чугай, М.А. Динамика и прочность машин |
| title | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| title_full | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| title_fullStr | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| title_full_unstemmed | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| title_short | Особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| title_sort | особенности моделирования напряжений в окрестности вершины трещины при колебаниях лопаточного аппарата турбомашин |
| topic | Динамика и прочность машин |
| topic_facet | Динамика и прочность машин |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81014 |
| work_keys_str_mv | AT čugaima osobennostimodelirovaniânaprâženiivokrestnostiveršinytreŝinyprikolebaniâhlopatočnogoapparataturbomašin |