Effects of a Cracked Blade on Mistuned Turbine Engine Rotor Vibration
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Notice bibliographique
Résumé
An efficient methodology for predicting the nonlinear forced vibration response of a turbine engine rotor with a cracked blade is presented and used to investigate the effects of the damage on the forced response. The effects of small, random blade-to-blade differences (mistuning) and rotation on the forced response are also considered. Starting with a finite element model, a hybrid-interface method of Component Mode Synthesis (CMS) is employed to generate a reduced-order model (ROM). The crack surfaces are retained as physical degrees of freedom in the ROM so that the forces due to contact interaction in three-dimensional space can be properly calculated. The resulting nonlinear equations of steady-state motion are solved by applying an alternating frequency/time-domain method, which is much more computationally efficient than traditional time integration. Using this reduced-order modeling and analysis framework, the effects of the cracked blade on the system response are investigated for various mistuning levels and rotation speeds. First, the advantages of the selected hybrid-interface CMS method are discussed and demonstrated. Then, the resonant frequency shift associated with the stiffness loss due to the crack, as well as vibration localization about the cracked blade are thoroughly investigated. In addition, the results of the nonlinear ROMs are compared to those obtained with linear ROMs as well as blade-alone ROMs. It is shown that several key system vibration characteristics are not captured by the simpler models, but that some insight into the system response can be gained from the blade-alone response predictions. Furthermore, it is demonstrated that while the effects of the crack often appear similar those of mistuning, differences between the effects of mistuning and damage can be discerned by observing and comparing the response across different families of system modes.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle