Forced Response System Identification of Full Aero-Engine Rotordynamic Systems for Prognostics and Diagnostics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A first-of-its-kind forced-response system identification approach is introduced to measure rotordynamic damping of shaft modes in a full gas turbine aero-engine. The approach involves forced-response modal analysis in which the rotordynamic system is excited with an external shaker and engine modal characteristics are extracted from rotor shaft response signals. A reduced-order modeling framework capturing full-engine dynamics and coupling between rotor shafts and support static structure was developed and implemented in a Pratt & Whitney Canada PW615 Turbofan engine. The framework was used to guide the design of forced-response system identification experiments. The design study shows that two orthogonal shakers are required to excite both forward- and backward-whirling shaft modes and that excessive forcing amplitudes that produce whirl over 0.4 of journal eccentricity ratio can yield up to 12% lower response magnitudes due to non-linear bearing characteristics. A statistical analysis of virtual experiments under real engine operating conditions demonstrates feasibility and robustness of the approach, measuring rotordynamic damping for key shaft modes with an uncertainty of up to 15%. General applicability of the approach with similar error levels is suggested for multi-spool multi-frame aero-engine architectures. Guidelines for experimental setup, data acquisition and processing are established for full-engine forced-response system identification experiments. The new capability shows promise in supporting aero-engine diagnostics and prognostics to improve the life cycle operation of commercial and military engines.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».