Original title: Matematický model a systémové prostředky pro identifikaci stavu lopatkových kol za provozu a včasnou predikci možného poškození kola
Translated title: Mathematical Model and System Tools for Identifying the Condition of Bladed Disks During Operation and Early Prediction of Possible Disk Damage
Authors: Mekhalfia, Mohammed Lamine ; Procházka, Pavel ; Gabriel, Dušan
Document type: Research reports
Year: 2025
Language: cze
Series: T-606/25
Abstract: [cze] [eng]
Cílem této zprávy je shrnout výsledky prací provedených v rámci etapy projektu EDIH B4I, zaměřené na vývoj matematického modelu turbínového lopatkového kola firmy G-team Turbomachinery, a to pro hodnocení chování kola za provozních podmínek s ohledem na včasnou predikci jeho možného poškození. Cílem dané etapy bylo vytvořit výpočetně přesný model lopatkového kola a ověřit jeho dynamické a strukturální chování při reprezentativních provozních zatíženích. Tento model představuje analytický základ pro budoucí fáze projektových prací, v nichž bude realizována jak experimentální validace, tak vývoj diagnostických algoritmů a metod prediktivní údržby. Etapa byla zaměřena na tvorbu a validaci modelu konečných prvků (FEM), provedení modální a Campbellovy analýzy pro identifikaci potenciálních rezonančních stavů a posouzení strukturální odezvy kola při odstředivém zatížení. Součástí byla také termo-modální analýza, jejímž cílem bylo kvantifikovat vliv teplotně závislých materiálových vlastností na vibrační charakteristiky turbínového kola. Výsledky uvedené v této zprávě poskytují kompletní výchozí popis mechanického chování lopatkového kola a definují referenční stav, vůči němuž budou porovnávány budoucí experimentální a diagnostické studie. The purpose of this report is to document the work carried out in Phase I of the EDIH B4I project focused on developing a mathematical model of a turbine bladed disk for operational condition assessment and early damage prediction. The objective of this phase is to establish a high-fidelity computational representation of the bladed disk and verify its dynamic and structural behavior under representative operating conditions. This model forms the analytical foundation for future stages of the project, where experimental validation, diagnostic algorithm development, and predictive-maintenance methodologies will be implemented. Phase I concentrates on creating and validating a finite element model (FEM), performing modal and Campbell analyses to identify potential resonance conditions, and evaluating the structural response of the disk under centrifugal loading. A thermo-modal assessment was also included to quantify the effect of temperature-dependent material properties on the vibrational characteristics of the turbine wheel. The outcomes presented in this report provide a complete baseline description of the mechanical behavior of the bladed disk and define the reference state against which future experimental and diagnostic studies will be compared.\n
Keywords: bladed disk; finite element model; modal characteristics; structural properties
Project no.: Brain 4 Industry (B4I)
Funding provider: POSK EU

Institution: Institute of Thermomechanics AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: https://hdl.handle.net/11104/0374676

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-693380


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Thermomechanics
Reports > Research reports