Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Saeed ZeiaeiRad
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Rahimi Lenji
محمد رحیمی لنجی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
Mistuning, imperfections in cyclical symmetry of bladed disks is an inevitable and perilous occurrence due to many factors including manufacturing tolerances and in service wear and tear. It can cause some unpredictable phenomena such as mode splitting, mode localization and dramatic difference in forced vibration response. This survey explains the fundamental techniques of mistuning in some details. For this object, a comprehensive concept of the worst specification is evaluated and formulated as an optimization problem. Then, the worst case optimization problem is utilized for different models like lumped models and large finite element models. Intentional mistuning as well as rearranging method, as an optimization problem, is used to reduce the bad effects of mistuning on the forced vibration response of bladed disk system. Then, the genetic algorithm is used for solving all optimization problems. Next, the efficiency of methods is demonstrated for two different lumped parameter models. Afterward, the formulation of 3D finite element bladed disk model is explained. Then the free and forced vibration response of a 3D sample BD model is evaluated. Next, component mode synthesis (CMS) as a reduce order method (ROM) is used for finding the forced vibration response of both tuned and mistuned BD systems. For this object a novel method is presented that can be used for both small and large mistuned systems. An approximation is utilized to evaluate the harmonic response of small mistuned system. The results of novel method are compared to the results, evaluated by previous methods like Craig Bampton (CB) method. Subsequently, the effects of mistuning on nonlinear mistuned cyclical symmetric systems like BD are shown. The method of multiple scales is used for finding the forced and steady state vibration response of a nonlinear mistuned lumped model. Finally, the aeroelastic behavior of mistuned bladed disk is evaluated by use of panel method as an aerodynamic model and consequently, the bad effect of mistuning on flutter speed is shown.
نامیزانی در سیستم پره و دیسک، پدیده‌ای بسیار خطرناک و غیر قابل اجتناب است که در اثر از بین رفتن تقارن دایره‌ای در سیستم در اثر پارامترهایی همچون تولرانس‌های ساخت و استهلاک ایجاد می‌شود. در اثر این نامیزانی‌ها در سیستم تقارن دایره‌ای پدیده‌هایی همچون جداسازی مود‌ها، محلی‌سازی مود‌ها، و تفاوت‌های بسیار آشکار بین پاسخ سیستم میزان و نامیزان پدیدار می‌شود. در این پایان‌نامه ابتدا مفاهیم کلی مسئله برای درک تاثیرات نامیزانی بر ارتعاشات سیستم پره و دیسک برای مدل‌های ساده‌تر و متمرکز بیان‌شده‌است. برای این هدف، مفهوم بدترین الگوی نامیزانی به عنوان یک مسئله بهینه‌سازی فرموله‌‌شده و نتایج آن در مدل‌های پیچیده بکار‌رفته‌است. همچنین مفاهیم نامیزانی عمدی برای کاهش حساسیت سیستم به نامیزانی به عنوان روش کاهش بدترین پاسخ مطرح‌شده‌است. تغییر آرایش چیدمان پره‌ها در سیستم، به شکل یک مسئله بهینه‌سازی به عنوان روش دیگر برای کاهش بدترین پاسخ ارائه‌شده‌است. در ادامه توانایی این‌ روش‌ها برای حل یک مدل متمرکز نشان‌داده‌شده‌است و کلیه مسائل بهینه‌سازی با الگوریتم ژنتیک و روش بهینه‌سازی دو مرحله‌ای حل‌شده‌است. در ادامه نحوه فرمولاسیون مدل دینامیکی پره و دیسک واقعی و سه‌بعدی با استفاده از روش اجزاء‌محدود و برای المان 8گره‌ای، ششوجهی و ایزوپارامتریک بیان شده‌است. سپس برای یک مدل سه‌بعدی پاسخ اجباری و آزاد سیستم بررسی‌شده‌است و خواص سیستم‌های دارای تقارن دایره‌ای بیان‌شده‌است. در ادامه برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک تحت تاثیر نامیزانی روش‌های کاهش مرتبه سیستم‌های بزرگ دینامیکی بکارگرفته‌شده و برای کاهش سیستم پره و دیسک از طریق ترکیب مود‌های تشکیل دهنده با نامیزانی ‌های بزرگ و کوچک روش جدیدی ارائه‌شده‌است. سپس روش نامیزانی‌های بزرگ برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک با پره معیوب بکار رفته و روش نامیزانی کوچک برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک باوجود اختلالات کوچک مدول الاستیسیته هر پره در مقابل دیگر پره‌ها بکارگرفته‌شده‌است. سپس نتایج آن برای یافتن پاسخ اجباری تحت تحریک هارمونیک با روش‌های ارائه‌شده در مطالعات قبلی (کریگ بامپتون) مقایسه‌شده‌است. در ادامه تاثیرات نامیزانی در سیستم‌های ساده‌شده غیرخطی بررسی شده و از روش مقیاس چندگانه و اختلالات کوچک برای تحلیل ارتعاشات اجباری و پاسخ حالت دائم سیستم غیرخطی استفادهشده‌است. در پایان تاثیرات بد نامیزانی بر پاسخ آیروالاستیسیته سیستم پره و دیسک بررسی‌شده‌است. به این ترتیب سرعت واگرایی و فلاتر برای سیستم میزان و نامیزان و همچنین پاسخ این سیستم‌ها باهم مقایسهشده‌است. برای این هدف از یک مدل متمرکز دینامیکی و روش اجزای مرزی برای مدل آیرودینامیکی استفادهشده‌است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی