@phdthesis{Klauke2007, author = {Klauke, Thomas}, title = {Schaufelschwingungen realer integraler Verdichterr{\"a}der im Hinblick auf Verstimmung und Lokalisation}, isbn = {978-3-89959-685-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4081}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2007}, abstract = {Im Rahmen der stetigen Weiterentwicklung von Flugtriebwerken, mit dem Ziel umweltfreundlicherer, leistungsf{\"a}higerer und hinsichtlich ihres Brennstoffverbrauchs optimierter Gesamteigenschaften, nimmt die integrale Ausf{\"u}hrung von Verdichterlaufr{\"a}dern (Blisk) einen immer gr{\"o}ßeren Stellenwert ein. Aufgrund der einteiligen Bauweise der Blisks entfallen hierbei die speziell im Falle vorderer Rotoren massiven, konventionellen Schaufelf{\"u}ße und Scheibenh{\"o}cker, was, bedingt durch die hierdurch resultierende Gewichtsreduktion, die Realisation moderner, hochbelasteter Verdichter mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten erst erm{\"o}glicht. Neben den genannten Vorteilen ist jedoch auch die verschwindend geringe Strukturd{\"a}mpfung und die besondere Sensitivit{\"a}t bez{\"u}glich Fertigungsimperfektionen zu nennen, welche eine {\"o}rtliche Begrenzung von Schwingformen (Mode-Lokalisierung), begleitet durch ein deutlich erh{\"o}htes Schwingungsniveau, hervorruft. Diese {\"o}rtlich begrenzte {\"U}berh{\"o}hung der Schwingantwort verstimmter Blisks kann, in Kombination mit ung{\"u}nstiger aerodynamischer Anfachungen, zu einem kritischen Anstieg des lebensdauerrelevanten Beanspruchungsniveaus einzelner Schaufeln f{\"u}hren. Die Kenntnis dieser Zusammenh{\"a}nge bildet somit u. a. die Voraussetzung f{\"u}r die Auswahl geeigneter Schaufeln zur Dehnmessstreifen-Applikation, welche wiederum die Grundlage f{\"u}r ein aussagekr{\"a}ftiges Schwingungs{\"u}berwachungssystems darstellt. Diese Arbeit stellt mit Hilfe experimenteller und numerischer Untersuchungsmethoden einen ausf{\"u}hrlichen {\"U}berblick {\"u}ber die Schwingungserscheinungen integraler Laufr{\"a}dern dar. Hierbei werden zun{\"a}chst mit Hilfe komplexer Gesamtmodelle der Rotoren eines Versuchshochdruckverdichters die Grundlagen der Struktureigenschwingungen anhand verschiedener Beispiele veranschaulicht. Aufbauend auf dem Verhalten des unverstimmten, perfekten Design-Modells werden anschließend die Unterschiede im Vergleich zum verstimmten, realen System detailliert erl{\"a}utert. Nachfolgend werden die Eigenschaften unverstimmter und die Besonderheiten verstimmter Systeme w{\"a}hrend der erzwungenen Schwingung aufgezeigt, sowie neue Beurteilungsgr{\"o}ßen zur Charakterisierung des Schwingverhaltens vorgestellt und am Beispiel verschiedener Verdichterrotoren illustriert. In Abh{\"a}ngigkeit von den gegebenen Randbedingungen, wie z.B. der individuellen Systemverstimmung, der Schaufelschwingform, der Anfachung, als auch der D{\"a}mpfung pr{\"a}gen sich hierbei f{\"u}r die verschiedenen Rotorgeometrien unterschiedlich starke Mode-Lokalisierungen und Schwingungsamplituden aus, wobei sich im Besonderen Schaufeltorsionsmoden, niedrige Erregerordnungen, sowie Moden mit einer hohen Anzahl an Knotendurchmesserlinien als auch Rotoren mit einem ung{\"u}nstigen Scheiben-Schaufel-Steifigkeitsverh{\"a}ltnis auszeichnen. Erg{\"a}nzend zum Einfluss der fertigungsbedingten Schaufelverstimmung auf die Rotorunwucht werden die Auswirkungen, welche aus der zus{\"a}tzlichen Dehnmessstreifen-Instrumentierung resultieren, im Hinblick auf eine Beeinflussung des Schwingverhaltens diskutiert.}, subject = {Schaufelschwingung; Verdichter; Flattern ; Schwingungen; Verdichter; Schaufeln; Lokalisierung; Verstimmung; Vibration; Blisk; Blade; Mistuning; Localisation}, language = {de} }