сопоставление частот колебаний лопатки

[konstantin86 0]

Доброе утро, Друзья. у меня такой вопрос. имеется лопатка компрессора низкого давления (всего 4 ступени). проводится расчет собств.частот лопатки, а потом с учетом преднагружения в виде приложения угловой скорости вращения лопатки.

Так вот вопрос, при расчете частот с учетом преднагружения некоторые частоты ниже, чем при расчете без учета центробежных сил, как такое может быть???

кстати в остальных трех лопатках все нормально. загвоздка только у первой ступени. построение в SolidWorks, далее импорт в AnsysWork-ch. ВСе 4 лопатки строились одинаково.

Изменено 17 апреля 2013 пользователем konstantin86

[soklakov 1 475]

Так вот вопрос, при расчете частот с учетом преднагружения некоторые частоты ниже, чем при расчете без учета центробежных сил, как такое может быть???

Теоретически, может быть все что угодно. Анализируйте соответствующие формы.

[konstantin86 0]

Теоретически, может быть все что угодно. Анализируйте соответствующие формы.

спасибо за ответ. но насколько я понимаю, при действии центробежных сил жесткость лопатки повышается, следовательно и частота должна повышаться.

[FSA-FSA 249]

Так вот вопрос, при расчете частот с учетом преднагружения некоторые частоты ниже, чем при расчете без учета центробежных сил, как такое может быть???

Ну как пример - при приложении нагрузки - и при достижении определенного уровня напряжений - у вас начинает снижаться модуль упругости - что в итоге получаем в частотах?

[konstantin86 0]

Ну как пример - при приложении нагрузки - и при достижении определенного уровня напряжений - у вас начинает снижаться модуль упругости - что в итоге получаем в частотах?

по идее снижение. тогда почему у остальных трех лопаток все идет по нарастающей? может ли это быть связано с геометрией, я имею ввиду длину лопатки- первая самая длинная, остальные по убыванию.

И еще вопрос, как выяснить этот "определенный уровень напряжений" и от чего он зависит?

[Гость ISPA]

Теоретически, может быть все что угодно.

Теоретически, НЕ может быть все что угодно. Это же теория.

Очень странные ответы вы даете.

Отрицательные напряжения - уменьшают величину собственных частот, положительные - увеличивают. Все зависит от величины напряжений и направления.

Это как с давлением. Давление в одну сторону будет увеличивать собственные частоты, а в противоположную уменьшать. Или наоборот.

[konstantin86 0]

Теоретически, НЕ может быть все что угодно. Это же теория.

Очень странные ответы вы даете.

Отрицательные напряжения - уменьшают величину собственных частот, положительные - увеличивают. Все зависит от величины напряжений и направления.

Это как с давлением. Давление в одну сторону будет увеличивать собственные частоты, а в противоположную уменьшать. Или наоборот.

что вы имеете ввиду под странными ответами?у меня напряжения от постоянной центробежной силы, направление не меняется

[Гость ISPA]

у меня напряжения от постоянной центробежной силы, направление не меняется

В вашем случае направление не меняется. А теоретическм все зависит от направления напряжений.

Теоретически, НЕ может быть все что угодно, а строго по теории.

[soklakov 1 475]

konstantin86, к комментариям ISPA рекомендую относиться с осторожностью.

FSA-FSA предположил, что у Вас в преднапряжении идет речь о пластическом деформировании. Вы можете с уверенностью сказать, линейный или нелинейный у Вас статический расчет?

по идее снижение. тогда почему у остальных трех лопаток все идет по нарастающей? может ли это быть связано с геометрией, я имею ввиду длину лопатки- первая самая длинная, остальные по убыванию.

А то.

И еще вопрос, как выяснить этот "определенный уровень напряжений" и от чего он зависит?

Свойство материала.

[Гость ISPA]

Анализируйте соответствующие формы.

Так как анализ форм поможет?

Если вам верить, то собственная частота зависит от собственной формы.

Очень странные советы вы даете.

[FSA-FSA 249]

по идее снижение. тогда почему у остальных трех лопаток все идет по нарастающей? может ли это быть связано с геометрией, я имею ввиду длину лопатки- первая самая длинная, остальные по убыванию.

И еще вопрос, как выяснить этот "определенный уровень напряжений" и от чего он зависит?

С геометрией будет конечно связано - т.к. геометрия определяет в т.ч. и массу лопатки - которая, наряду с центростремительным ускорением буде определять растягивающую нагрузку на вашу лопатку ...

Зависит от кривой деформирования - она у вас должна быть описана в модели (если вы конечно описывали) - если у вас модуль упругости - задан постоянный - то мой пример - не подходит.

Модуль упругости - по сути - касательная к кривой деформирования - там где она у вас начинает отходить от прямолинейного участка - модуль упругости начинает меняться ...

По сути - надо прикинуть - при ваших оборотах лопатки - есть ли вероятность возникновения напряжений в лопатке - близких к пределу текучести материала лопатки ...

[Гость ISPA]

Зависит от кривой деформирования

Если материал нелинейный.

О каких собственных частотах разговор идет?

[konstantin86 0]

спасибо за ваше обсуждение. на счет совета быть осторожнее, я не хотел никому грубить, я обратился сюда за помощью, а не хамить, если конечно об этом речь!

ИСПА что вы имеете ввиду под вопросом "О каких собственных частотах разговор идет?"

наверное, я не совсем точно сформулировал вопрос?!

Есть 4 лопатки соответствующих ступеней компрессора. геометрия пера строилась по точкам в solidworks, затем объединилась с замком в той же детали, где и перо, т.е. в итоге одно тело.

Задача состоит в расчете собственных частот лопатки, консольно закрепленной в замке, и расчете собственных частот предварительно нагруженной лопатки центробежной нагрузкой. материал - сплав титана. модуль упругости постоянен и задан. статический расчет линейный, напряжения не превышают допустимых.

при статической расчете замок закрепляется жестко, а на расстоянии от лопатки задается вращение вокруг оси x 837 рад/с. может все дело в закреплении? хотя в расчетах остальных 3 лопаток все в порядке.

и основной вопрос, почему значения собственных частот колебаний 1 лопатки без учета цбс больше чем с учетом цбс. у остальных 3-х лопаток все в порядке.

Изменено 17 апреля 2013 пользователем konstantin86

[FSA-FSA 249]

...я не хотел никому грубить, я обратился сюда за помощью, а не хамить, если конечно об этом речь!...

К Вашей личности - это отношение не имело. Это местные междусобицы :)

Скажите - как у вас задан материал - линейно или нет? И какие у вас напряжения допустимые - а какие макс. действующие?

Для снятия всяческих вопросов - его(материал) можно задать линейным - и проверить. Если будет все тоже самое - этот вариант можно исключить, и искать причину в другом направлении ...

[soklakov 1 475]

konstantin86 , допустим, что расчет выполняете линейный и Вы гарантируете, что нигде ничего не напутали в этой части.

Тогда по-прежнему предлагаю посмотреть на формы колебаний, не происходит ли перескока. В любом случае сделать скриншоты нескольких форм для каждого из расчетов было бы полезно. Потом расположить их на одном экране и спокойно помедитировать. Глядишь, что и привидится.

[konstantin86 0]

konstantin86 , допустим, что расчет выполняете линейный и Вы гарантируете, что нигде ничего не напутали в этой части.

Тогда по-прежнему предлагаю посмотреть на формы колебаний, не происходит ли перескока. В любом случае сделать скриншоты нескольких форм для каждого из расчетов было бы полезно. Потом расположить их на одном экране и спокойно помедитировать. Глядишь, что и привидится.

в расчете ничего не напутал.

намекните, что хоть увидеть я должен, перекос?и что потом делать?геометрию поправлять? заранее спасибо)

Изменено 17 апреля 2013 пользователем konstantin86

[Vova 419]

Так вот вопрос, при расчете частот с учетом преднагружения некоторые частоты ниже, чем при расчете без учета центробежных сил, как такое может быть???

кстати в остальных трех лопатках все нормально. загвоздка только у первой ступени. построение в SolidWorks, далее импорт в AnsysWork-ch. ВСе 4 лопатки строились одинаково.

Огласите весь список частот. Насколько ниже?

Может у вас формы разные потому и частоты "не подходят"?

[Гость ISPA]

и основной вопрос, почему значения собственных частот колебаний 1 лопатки без учета цбс больше чем с учетом цбс. у остальных 3-х лопаток все в порядке.

Теоретически это возможно.

А чтобы ответить на вопрос почему, нужно анализировать напряжения после статического расчета.

Еще раз. Положительные напряжения увеличивают жесткость конструкции, отрицательные уменьшают жесткость конструкции.

[Fedor 1 597]

"при действии центробежных сил жесткость лопатки повышается, следовательно и частота должна повышаться" - это как в гитаре, чем больше растянул струну, тем выше частота.

[soklakov 1 475]

в расчете ничего не напутал.

Вы, возможно, не представляете, как часто это приходится слышать, а потом вместе смеяться. Но все-таки допустим.

намекните, что хоть увидеть я должен, перекос?

Заранее трудно сказать. Во-первых, стоит убедиться в соответствии форм. Вполне вероятно, что та форма, что в свободном состоянии третья, в преднапряженном уже первая или наоборот.

Ну и сам характер форм тоже может многое сказать. Точно должна увеличиться частота формы, связанной с радиальными перемещениями конца лопатки. А с остальными все может быть под вопросом. Так что это еще один пункт, который стоит проверить.

Готовьте скриншоты, а лучше гифы, и выкладывайте. Как видите, интерес Вы привлекли, так что мнений будет множество, будет из чего выбрать.

и что потом делать?геометрию поправлять?

Иногда трудно предвидеть будущее.

Да, кстати, диаграмму Кэмпбэлла не лишне бы.

Так преднапряжение для того и используют, чтобы поднять жесткость железобетона на больших пролетах.

Ох, не хочется флудить в хорошей теме. Мне казалось, что железобетон преднапрягают, потому что у бетона прочность на растяжение ниже, чем на сжатие. И чтобы обеспечить дополнительный запас его заливают в натянутую арматуру, так что при эксплуатации он сжат и предел прочности на растяжение фактически повышен. Поправьте, где не прав.