کاهش دامنه ارتعاشات سیستم دیسک- پره با استفاده از جاذب انرژی نصب شده روی دیسک

در این مقاله کاربرد جاذب خطی ارتعاشی غیرفعال در کاهش غیرمستقیم ارتعاشات پره با نصب آن روی دیسک سیستم دیسک- پره بررسی می شود. جاذب از طریق کوپلینگ سازه ای دیسک با پره، انرژی ارتعاشی پره را دریافت و توسط میراگر خطی خود تلف می کند. به واسطه تقارن سیکلی سیستم، طی تبدیل سیکلیک از مختصات فیزیکی به مودال، تعداد درجات آزادی مورد نیاز برای تحلیل به تعداد موجود در یک سکتور کاهش می یابد. برای مطالعه تحلیلی، از مدل کاهش مرتبه یافته در محدوده فرکانسی مطالعه سیستم استفاده می شود. فرکانس های طبیعی و پاسخ اجباری سیستم با حل معادله مشخصه و معادلات ماتریسی سیستم به دست می آید. دیسک- پره توربین بخاری نمونه، شامل ۲۵۹پره است که در ۳۷ مجموعه ۷تایی دور دیسک نصب شده اند. پره های هر مجموعه با شراد نوک پره به هم متصل هستند. از تحلیل المان محدود مدل سیکلیک در دور rpm۳۰۰۰ برای استخراج مودهای طبیعی و ترسیم دیاگرام فرکانسی استفاده می شود. برای مودهای اول و دوم مدل کاهش مرتبه یافته دو درجه آزادی شناسایی می شود. امکان رزونانس در ناحیه پس زنی فرکانسی دو مود در قطر ساکن سوم، به واسطه نزدیکی به خط تحریک وجود دارد لذا به تعداد مجموعه های پره، جاذب خطی انرژی روی دیسک نصب می شود. با استفاده از روابط دن هارتوگ پارامترهای بهینه اولیه برای مود اول و دوم تعیین شد که تا حدودی توانستند ارتعاشات سیستم را کاهش دهند و از پارامترهای آنها در بهینه سازی بعدی استفاده شد. با بهینهسازی، محدوده و میزان کاهش ارتعاشات نسبت به حالتهای معیار دن هارتوگ به خصوص در مود دوم بهتر شده است.

کلیدواژه ها:

Linear Energy Absorber ، Den Hartog Criteria ، Frequency Diagram ، Reduced Order Model ، Cyclic Transformation ، Optimization ، جاذب خطی انرژی ، معیار دن هارتوگ ، دیاگرام فرکانسی ، مدل کاهش مرتبه یافته ، تبدیل سیکلیک ، بهینه سازی