Автоматизированная динамическая оптимизация рабочих лопаток турбин газотурбинных двигателей

Авторы

Мельникова Г. В.¹, Шорр Б. Ф.^1*, Сальников А. В.^1**, Нигматуллин Р. З.^2***

1. Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия
2. Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: shorr@ciam.ru
**e-mail: salnikov@ciam.ru
***e-mail: nigmarz@ciam.ru

Аннотация

В статье предложен метод автоматизированной динамической оптимизации лопаток газотурбинных двигателей в составе рабочего колеса с учётом прочностных, конструктивных и газодинамических ограничений. Разработана схема параметризации поперечных сечений пера лопатки, которая позволяет минимизировать количество варьируемых параметров при оптимизации. Предложены два подхода к проведению расчетов, которые различаются точностью и временем получения оптимизированной лопатки. Приведен пример динамической оптимизации типовой рабочей лопатки турбины низкого давления.

Ключевые слова:

динамическая оптимизация, лопатка, перо, собственные частоты, напряжения, резонанс

Библиографический список

1. Биргер И.А. Основы автоматизированного проектирования // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1977. №8. С 5-15.
   
2. Сальников А.В. Разработка метода оптимального проектирования замковых соединений лопаток ГТД типа «ёлочка» // Справочник. Инженерный журнал. 2013. №5. С. 42-48.
   
3. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. 4-е изд. М.: Машиностроение, 1993. 640 с.
   
4. Тюленев В.Н. и др. Частотная отстройка рабочих лопаток по первым трем формам колебаний с использованием графического дисплея в диалоговом режиме // Проблемы прочности и динамики в авиадвигателестроении. 1980. Вып. 1. Труды ЦИАМ №887. С. 98-106.
   
5. Реклейтис Г., Рейвиндран А. Оптимизация в технике. М.: Мир, 1986. 348 с.