@phdthesis{Nipkau2011, author = {Nipkau, Jens}, title = {Analysis of mistuned blisk vibrations using a surrogate lumped mass model with aerodynamic influences}, isbn = {978-3-8440-0302-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-22253}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2011}, abstract = {The present work presents the aeroelastic analyses of mistuned blisk forced response employing a surrogate lumped mass model with aerodynamic influence coefficients. Prior to these, the state of the art in mistuning analysis is summarised and the theoretical background of the structural as well as the aerodynamical model employed in this work is illustrated. Consequently, the validation of the aeroelastic methods is presented at the example of the compressor like Standard Configuration 10, a standardised test case of an aerofoil vibrating in a cascade, and the aerodynamical model is validated against bidirectionally coupled fluid structure interaction simulations of a 2D compressor rotor model. Finally, the aeroelastic behaviour of a mistuned blisk is analysed featuring measured mistuning patterns and extensive probabilistic analyses of mistuned blisk forced response.}, subject = {Verdichter; Blisk; Schwingung; Verdichter; Blisk; Schwingung; Aeroelastik; Blisk; Aeroelasticity; Mistuning; Vibration; Flutter; Forced Response}, language = {en} } @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} }