|
| |
|
|
Non-linear Vibration of Planar Case of Three-blade Bundle with Dry Friction Contacts
Šnábl, Pavel ; Pešek, Luděk ; Půst, Ladislav
Using dry friction couplings (so called tie-bosses) between the blades in turbine rotors can be used to suppress dangerous resonant vibrations of turbine blades and it has been studied on our institute on various models. Experimental setup of three-blade bundle was built along with bladed wheel. The first set-up of the bundle was with blades turned 45 degrees to the disc plane. In that case the deformation of the blades causes turning of the ends of tie-bosses and edge contact together with multi-directional slip occurs. The experimental set-up was simplified herein so that the blades are parallel to the disc plane and in-line slip occurs. Although single electromagnet was used to excite the system, the first mode of vibration with no slip in tie-bosses just occurred. In case of bladed wheel, all blades have coupling through tie-bosses with neighbouring blades which stiffen them and raise their eigenfrequency. In our case, a mistuning by reducing mass of side blades caused similar behaviour. Steel to steel contact pair was used for the first tests.
|
|
|
Modelling of pulse-triggered running waves on a blade cascade
Šnábl, Pavel ; Pešek, Luděk
An experimental cascade of five NACA 0010 blades with pitch degrees of freedom is excited by a moment pulse to one of the blades. Depending on the flow conditions, such as wind speed and the angle of attack of the wind on the blades, the vibration of the excited blade is transmitted by the wind to the other blades. This can result in a running wave that diminishes over time or in a flutter running wave. A simplified spring-mass-damper model with inter-blade connections and non-linear van der Pol dampers is tuned to match experimentally obtained stability curves and tested to see if it can qualitatively model the response of the cascade to the pulse excitation.\n
|
|
|
Optimalizace modálního tlumení lopatek vysokotlakých stupňů parních turbín
Lošák, Petr ; Zeman,, Vladimír (oponent) ; Pešek, Luděk (oponent) ; Kellner,, Josef (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Rotor parní turbíny je velice složitá soustava, která se většinou skládá z několika rotorových řad. Vzhledem ke konstrukčním možnostem a neustále se zvyšujícím nárokům na účinnost parních turbín je prakticky téměř nemožné vyhnout se všem rezonančním stavům. Může například docházet k přejezdu některého rezonančního stavu při náběhu a doběhu turbíny. V horším případě může nastat situace, kdy provozní stav je blízko některému rezonančnímu stavu dané rotorové řady. V takovém případě dochází k výraznému kmitání, což může vést až k vysokocyklové únavě lopatek, nebo jejich závěsů. Tyto části jsou velmi namáhané komponenty zejména vlivem odstředivé síly a jakékoliv trhliny jsou nepřípustné. Je tedy naprosto nezbytné vibrace tlumit, například použitím pasivních tlumících členů. Tato práce se zabývá přídavným tlumícím prvkem, který je realizován pomocí pásku, mající průřez rovnoramenného lichoběžníku. Tento pásek je umístěn v bandáži olopatkovaného kola v obvodové rybinové drážce. Vlivem vibrací vzniká mezi jednotlivými částmi bandáže relativní pohyb a díky tření dochází k maření energie, což má za následek tlumení vibrací. Cílem je navrhnout optimální rozměry příčného průřezu tohoto pásku tak, aby docházelo k maximálnímu tlumení vibrací při daném provozním stavu. Analyzovaný disk má 54 lopatek svázaných bandáží, jejichž jednotlivé segmenty vzájemně spojují konce vždy tří sousedních lopatek. Vzniká tak 18 struktur. Jak již bylo naznačeno výše tlumení je realizováno pomocí pasivního frikčního členu, v tomto případě pásku, který je umístěn v bandáži v obvodové rybinové drážce. Takovéto konstrukční řešení má tlumit hlavně axiální tvary kmitání s uzlovými průměry. Míra tlumení souvisí s velikostí relativního pohybu mezi stěnami pásku a drážky, které jsou v kontaktu. Předpokládá se, že velikost relativního pohybu je ovlivněna geometrickými parametry tlumícího pásku. Vhodným stanovením těchto rozměrů lze ovlivnit modální vlastnosti celého olopatkovaného kola takovým způsobem, aby došlo k minimalizaci nežádoucích vibrací v daném provozním stavu. Průřez pásku má tvar rovnoramenného lichoběžníku. V rámci optimalizace jsou hledány nejlepší možné rozměry střední šířky, výšky a úhlu sklonu ramen lichoběžníku. Změnou těchto parametrů lze ovlivnit hmotnost, velikost kontaktní plochy a také ohybovou tuhost tlumícího pásku. Díky tomuto lze ovlivnit velikost kontaktního tlaku a tím i velikost relativního pohybu, a jak již bylo zmíněno výše velikost tlumení je ovlivněna právě relativním pohybem mezi páskem a drážkou. Výpočtová simulace je, zejména u systému obsahujících nelinearity, časově velice náročná. Aby bylo možno ověřit některé vlastnosti výpočtového modelu, který obsahuje pasivní frikční člen a jeho chování při numerické simulaci, je nejprve v prostředí programu ANSYS vytvořen zjednodušený model. Hlavním požadavkem kladeným na tento model je mít co nejmenší počet stupňů volnosti, čímž se doba potřebná k provedení simulace zkrátí na minimum. Z tohoto důvodu má zjednodušený model tvar přímého prutu obdélníkového průřezu s rybinovou drážkou. Kromě optimalizace rozměrů tlumícího pásku je zde zkoumán i vliv jednotlivých optimalizačních parametrů na modální vlastnosti modelu. Výsledky jsou ověřeny experimentálně. Experiment ukazuje i další zajímavé výsledky, které potvrzují vliv tvaru tlumícího pásku na modální vlastnosti modelu. Získané poznatky jsou využity při optimalizaci rozměrů tlumícího pásku v modelu celého olopatkovaného kola.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Modální analýza pryží odpruženého kola Stadler se dvěma variantami listových tlumičů
Šnábl, Pavel ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav
Cílem těchto modálních analýz bylo identifikovat vlastní frekvence a tlumení pryžo-odpruženého kola a porovnat jak obě varianty tlumičů mezi sebou sebou, tak s dřívějším měřením gumo-odpruženého kola typu Stadler bez tlumičů. Experimentální modální analýza probíhala v laboratoři ÚT s použitím jednobodového buzení (SIMO) na pryžo-odpruženém kole. Z této dynamické analýzy byly získány vlastní frekvence a tvary kmitání kola v pásmu do 6,4 kHz. Následně byly provedeny i detailnější analýzy v úzkém frekvenčním pásmu zaměřené na chování tlumičů se smykovým elementem v důležitých rezonancích pro vznik valivého a kvílivého hluku.
|
|
|
Závěrečná zpráva o řešení projektu MPO čís. CZ.01.1.02/0.0/0.0ú20_321/0023673
Zolotarev, Igor ; Pešek, Luděk ; Gabriel, Dušan ; Procházka, Pavel P.
Projektu MPO s názvem Vývoj rozvaděče pro těžké podmínky a snížení rizik ohrožení kritické infrastruktury byl zaměřen na výzkum, vývoj optimalizované konstrukce a zajištění konfigurační technologie pro opakovanou produkci různých variant modulárního systémového rozváděče pro použití v těžkých podmínkách a snížení rizik seizmického ohrožení, pro zajištění spolehlivosti kritické infrastruktury. Výstupem má být prototyp seizmicky robustního zařízení s dynamicky odlehčené konstrukce, vysokou spolehlivostí funkce sestavy rozvaděče a elektrovýzbroje a SW aplikace pro interaktivní návrhy a dokumentaci.
|
|
|
Dynamic tensile experiments of hard rubber on instron test machine under finite deformations
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Šnábl, Pavel
This paper deals with the first experimental tests of hard rubbers under tensile harmonic loading on the axial-torsional servohydraulic Instron 8852 test machine. The objective of these experiments on cylindrical rubber specimens on this machine is to obtain stress-strain curves of rubber specimens, first considering uniaxial finite longitudinal strains for a single load cycle. Next, the hysteresis loops and their skeleton curves are compared for two selected strain measures as a function of their conjugate stress. It is shown how to obtain the dependence between elongation in the axial direction and constriction in the radial direction, which is used to determine the Cauchy stress in this configuration.
|
host ::
RSS.