EP1589191A1 - Method for intentionally mistuning a turbomachine bladed rotor and rotors with intentionally mistuned blades - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to turbomachine rotors, and in particularly the rotors comprising blades at their periphery which are subject to during the operation of the turbomachine to vibratory phenomena.
- Turbomachine bladed wheels have a structure with a quasi-symmetry cyclic. They are usually composed of a series of sectors geometrically identical, with a tolerance that is related to the tolerances of manufacture of their various components and their assembly.
- detuning variations are referred to as detuning and are very difficult to master; in this case the expression of detuning is used. involuntary. These small variations of dawn to dawn frequencies are enough to break the symmetry of the structure. The wheel is said to be out of tune. For the wheel to be detuned, it suffices to vary between the eigenfrequencies of the blades of 0.5% standard deviation or even less.
- Dawn blade response levels can vary within a factor of 10 and the maximum on the bladed wheel can be double or triple the which would have been obtained on a perfectly symmetrical wheel.
- the invention aims to introduce a voluntary detuning on the bladed wheel so as to reduce the maximum response on the wheel, and to no longer depend on involuntary disarray, weak, always present.
- the method according to the invention for introducing a detuning voluntarily in a bladed wheel of a turbomachine, so as to reduce the vibratory levels of the wheel in forced response is characterized by the fact that consists in determining, according to the operating conditions of the wheel to inside said turbomachine, an optimal value of detuning corresponding to a maximum response in the required amplitude of vibration, and disposing on said wheel, at least in part, blades of different frequencies so that the frequency distribution of all the vanes has a standard deviation at least equal to the said detuning value, detuning value being determined by a statistical calculation method.
- the standard deviation discrepancy introduced is advantageously greater than this optimal value b.
- the value b depends on the wheel studied, the stiffness of the disc and the value of damping present on the bladed wheel. We can consider that in most cases the value of b is of the order of 1 to 2% of standard deviation frequency. In these cases, the standard deviation of voluntary mismatch introduced is greater than 2%.
- the Campbell diagram aims to determine the frequency situation of the structure with respect to possible excitations. It includes the frequencies of modes of vibration of the bladed wheel according to the speed of rotation of the wheel on the one hand, and the possible excitation frequencies on the other hand. The crossings between these two types of curves correspond to resonances.
- the geometrical parameters are determined and the relevant moving wheel so as to move the resonances out of the operating range with a margin of safety.
- the invention therefore also aims to determine the value of b minimum so that its effect on the vibratory levels is significant while spreading the modes of the structure as little as possible to facilitate their design.
- the problem that the invention aims to solve consists for a given maximum amplitude value of vibration to be determined the corresponding value of b on the curve.
- the subject of the invention is also a bladed wheel presenting a voluntary disconnection.
- a bladed wheel whose voluntary detuning was determined according to method of the invention has different blades of different frequencies, the number of different frequencies, excluding manufacturing tolerances, of not more than 3.
- the blades are distributed according to patterns with blades of natural frequency f1 and frequency vanes own f2, f2 being different from f1.
- the successive motifs are identical or with a slight variation from one pattern to another.
- each pattern comprises (s1 + s2) blades, s1 blades of frequency f1 and s2 blades of frequency f2.
- each pattern comprises (s1 + s2 +/- 1) vanes with (s1 +/- 1) vanes frequency f1 and (s2 +/- 1) blades of frequency f2.
- the wheel being subjected to a harmonic excitation n less than the number N of vanes of the wheel divided by two (n ⁇ N / 2) blades are divided into n identical patterns or with a weak variation from one pattern to another.
- the wheel being subjected to a harmonic excitation n, n being greater than the number N of vanes of the wheel divided by two (n> N / 2), the number of patterns is equal to the number of diameters of the concerned mode.
- step 10 an initial value ⁇ j of the standard deviation in detuning frequencies is chosen.
- ⁇ j the average of the differences between the natural frequency of vibration of each blade and the average frequency.
- a distribution R i is randomly generated numerically. For a predefined value of standard deviation ⁇ j of a bladed wheel, there exists an infinity both of distributions R i of the vanes on the wheel MR i and of eigenfrequencies of the latter satisfying this condition of standard deviation ⁇ j .
- step 30 for this distribution R i , the determination is made by a known numerical method to calculate the amplitude response to an excitation. For example, it may be for a turbojet compressor the response to distortions in the incident flow resulting from a side wind.
- the maximum M ⁇ j is extracted from the values R i max ⁇ j . From the set of values R i max, we determine the maximum value of the amplification which will not be statistically exceeded in a percentage of cases higher than a fixed rate, for example 99.99%. This result is achieved by plotting the values on a cumulative probability curve.
- the cloud of points is advantageously smoothed by a Weibull probability plot which makes it possible to reduce the number of prints required, for example to 150.
- the detuning reflects an asymmetry of the structure.
- the approaches classical analysis with cyclic symmetry, which allows us to model only one only sector of the structure and then reconstruct the behavior of the wheel complete are therefore not directly applicable.
- Steps A) and B) are long enough to calculate but the calculation is not done only once.
- steps C) and D) are very fast, which allows fast analyzes for different detuning vectors. This method is therefore particularly well suited to statistical approaches.
- the total aeroelastic "out of tune” effort is obtained by combining the "basic” efforts, according to the same rule of overlap as used in step D). (The representation base is the same).
- a blade distribution is selected on the wheel whose eigenfrequencies satisfy the standard deviation condition b.
- all the blades are positioned so symmetrical on the disc notably in terms of angle, step and position axial.
- the wheel is asymmetrical from the point of view of frequencies only.
- the number of different blades is limited to two or three types.
- the nominal frequency of the blades is f0, f1 the natural frequency of the blades with increased frequency compared to f0 and f2 la eigenfrequency of the vanes with reduced frequency.
- the vanes are distributed according to the pattern: [f1 f1 f2 f2] is a distribution f1f1f2f2 f1 f1 f2 f2 etc .; on the rotor, two blades of frequency f1 are alternately arranged, then two blades of frequency f2, or according to the pattern [f1 f1 f1 f2 f2 f2]; alternation is three blades. etc.
- a pattern of (s1 + s2) vanes with s1 vanes frequency f1 and s2 blades of frequency f2 that is repeated on the wheel Even more generally the successive patterns vary slightly from one pattern to another, in particular of +/- 1 blades or +/- 2 blades. For example, 36 blades may be distributed in successive patterns: (4f1 4f2) (5f1 5f2) (4f1 4f2) (5f1 5f2) or well according to the patterns (4f1 Sf2) (4f1 Sf2) (5f1 5f2) (4f1 4f2). other solutions are possible.
- s1 s2 and s1 is at most N / 4.
- the wheel being subjected to harmonic excitation n, either n perturbations per revolution, n being smaller than the number N of vanes of the divided wheel by two (n ⁇ N / 2)
- the blades are arranged in a distribution that tends to have the same order of symmetry as the excitation on the wheel. They are divided into n identical or distribution groups that vary little from one group to another.
- the average frequency is f0 or close to f0.
- the blades are arranged according to patterns nearly identical: 4 groups of 7 blades and a group of 8 blades such as example (4f1 3f2) (3f1 4f2) (4f1 3f2) (3f1 4f2) and (4f1 4f2). Other distributions are possible.
- n being greater than the number N of vanes of the wheel divided by two (n> N / 2)
- n being greater than the number N of vanes of the wheel divided by two (n> N / 2)
- the frequency can be modified by acting on the material constituting dawn. This solution makes it possible to produce the identical blades geometrically to manufacturing tolerances and not to change the flow stationary aerodynamics. For example, for metal blades dawn from materials with Young's Modules or different densities.
- the frequencies being linked to the stiffness ratio on mass, the simple change of material has an impact on the frequencies.
- the texture of the zone composite is affected.
Abstract
Description
La présente invention concerne les rotors de turbomachines, et en particulier les rotors comportant des aubes à leur périphérie qui sont soumises pendant le fonctionnement de la turbomachine à des phénomènes vibratoires.The present invention relates to turbomachine rotors, and in particularly the rotors comprising blades at their periphery which are subject to during the operation of the turbomachine to vibratory phenomena.
Les roues aubagées de turbomachines ont une structure avec une quasi-symétrie cyclique. Elles sont généralement composées d'une série de secteurs géométriquement identiques, à une tolérance près qui est liée aux tolérances de fabrication de leur différents composants et de leur montage.Turbomachine bladed wheels have a structure with a quasi-symmetry cyclic. They are usually composed of a series of sectors geometrically identical, with a tolerance that is related to the tolerances of manufacture of their various components and their assembly.
Bien que les tolérances retenues généralement pour la fabrication des roues aubagées soient faibles, elles ont des effets significatifs sur la dynamique de la structure. De petites variations géométriques, dues par exemple à la fabrication des pièces et à leur montage, de petites variations des caractéristiques du matériau qui les constituent, telles que leur module d'Young ou leur masse volumique, peuvent conduire à de petites variations de fréquence propre de résonance d'une aube à une autre.Although the tolerances generally used for the manufacture of bladed wheels are weak, they have significant effects on the dynamics of the structure. Small geometric variations, due for example to the manufacture of parts and their assembly, small variations in characteristics of the material that constitute them, such as their Young's modulus or their mass volume, can lead to small variations in the natural frequency of resonance from one dawn to another.
Ces variations sont désignées par le terme de désaccordage et sont très difficiles à maítriser ; on emploie dans ce cas l'expression de désaccordage involontaire. Ces petites variations de fréquences d'aube à aube suffisent à casser la symétrie de la structure. La roue est dite désaccordée. Pour que la roue soit désaccordée, il suffit d'une variation entre les fréquences propres des aubes de 0,5% en écart type ou même moins.These variations are referred to as detuning and are very difficult to master; in this case the expression of detuning is used. involuntary. These small variations of dawn to dawn frequencies are enough to break the symmetry of the structure. The wheel is said to be out of tune. For the wheel to be detuned, it suffices to vary between the eigenfrequencies of the blades of 0.5% standard deviation or even less.
Sur une roue aubagée désaccordée, on constate que l'énergie vibratoire se localise sur une ou quelques aubes au lieu de se répartir sur toute la roue. La conséquence de cette localisation est une amplification de la réponse forcée. On désigne par cette expression, la réponse vibratoire à une excitation extérieure. Sur une turbomachine notamment aéronautique, l'excitation extérieure trouve son origine le plus souvent dans une dissymétrie dans le flux aérodynamique. Elle peut être due par exemple, aux stators amont ou au stator aval, à une distorsion, aux prélèvements d'air dans le compresseur, aux réintroductions d'air, à la chambre de combustion ou encore aux bras structuraux.On a disordered bladed wheel, it can be seen that the vibratory energy is locate on one or a few blades instead of spreading over the entire wheel. The consequence of this location is an amplification of the forced response. We denotes by this expression the vibratory response to an external excitation. Sure a turbomachine including aeronautics, outdoor excitement finds its origin most often in a dissymmetry in the aerodynamic flow. She may be due for example to the upstream stators or the downstream stator, to a distortion, air sampling in the compressor, air reintroduction, combustion chamber or structural arms.
Les niveaux de réponse d'aube à aube peuvent varier dans un facteur 10 et le maximum sur la roue aubagée peut correspondre au double voire au triple de ce qui aurait été obtenu sur une roue parfaitement symétrique.Dawn blade response levels can vary within a factor of 10 and the maximum on the bladed wheel can be double or triple the which would have been obtained on a perfectly symmetrical wheel.
L'évolution de la réponse à une source d'excitation en fonction du désaccordage suit une courbe telle que représentée sur la figure 1. Elle représente la réponse maximale en amplitude de vibration de la roue aubagée déterminée pour différentes valeurs d'écart type des fréquences propres des aubes réparties sur la roue. Pour un désaccordage de 0%, la réponse est normée à 1. L'écart type standard de désaccordage que l'on rencontre sur les roues en utilisation est de l'ordre de 0,5%. On constate généralement sur ce graphe qu'il correspond au cas le plus défavorable. Essayer de le réduire pour se rapprocher de la symétrie est très coûteux car cela implique notamment une réduction des tolérances de fabrication. Ce graphe montre également qu'à partir d'un certain niveau de désaccordage b, l'effet sur la dynamique de la roue aubagée s'atténue et les niveaux maximum observés sur la roue diminuent.The evolution of the response to a source of excitation according to the detuning follows a curve as shown in Figure 1. It represents the maximum response in vibration amplitude of the bladed wheel determined for different values of standard deviation of the eigenfrequencies of the blades distributed on the wheel. For 0% detuning, the response is standardized to 1. Standard deviation standard of detuning that is encountered on the wheels in use is to the order of 0.5%. We usually see on this graph that it corresponds to the case the most unfavorable. Trying to reduce it to get closer to the symmetry is very expensive because it implies in particular a reduction of the tolerances of manufacturing. This graph also shows that from a certain level of detuning b, the effect on the dynamics of the bladed wheel fades and the maximum levels observed on the wheel decrease.
L'invention a pour objectif d'introduire un désaccordage volontaire sur la roue aubagée de façon à réduire la réponse maximale sur la roue, et à ne plus dépendre du désaccordage involontaire, faible, toujours présent.The invention aims to introduce a voluntary detuning on the bladed wheel so as to reduce the maximum response on the wheel, and to no longer depend on involuntary disarray, weak, always present.
Le procédé conforme à l'invention pour introduire un désaccordage volontaire dans une roue aubagée d'une turbomachine, de manière à réduire les niveaux vibratoires de la roue en réponse forcée, est caractérisé par le fait qu'il consiste à déterminer, en fonction des conditions de fonctionnement de la roue à l'intérieur de ladite turbomachine, une valeur optimale de désaccordage correspondant à une réponse maximale en amplitude de vibration requise, et à disposer sur ladite roue, au moins en partie, des aubes de différentes fréquences propres de telle sorte que la répartition des fréquences de l'ensemble des aubes présente un écart type au moins égal à la dite valeur de désaccordage, ladite valeur de désaccordage étant déterminée par une méthode de calcul statistique.The method according to the invention for introducing a detuning voluntarily in a bladed wheel of a turbomachine, so as to reduce the vibratory levels of the wheel in forced response, is characterized by the fact that consists in determining, according to the operating conditions of the wheel to inside said turbomachine, an optimal value of detuning corresponding to a maximum response in the required amplitude of vibration, and disposing on said wheel, at least in part, blades of different frequencies so that the frequency distribution of all the vanes has a standard deviation at least equal to the said detuning value, detuning value being determined by a statistical calculation method.
L'écart type de désaccordage volontaire introduit est avantageusement supérieur à cette valeur optimale b.The standard deviation discrepancy introduced is advantageously greater than this optimal value b.
La valeur b dépend de la roue étudiée, de la raideur du disque et de la valeur de l'amortissement présent sur la roue aubagée. On peut considérer que dans la plupart des cas la valeur de b est de l'ordre de 1 à 2% d'écart type en fréquence. Dans ces cas, l'écart type de désaccordage volontaire introduit est supérieur à 2%.The value b depends on the wheel studied, the stiffness of the disc and the value of damping present on the bladed wheel. We can consider that in most cases the value of b is of the order of 1 to 2% of standard deviation frequency. In these cases, the standard deviation of voluntary mismatch introduced is greater than 2%.
Le diagramme de Campbell vise à déterminer la situation fréquentielle de la structure vis à vis des excitations possibles. Il fait figurer les fréquences des modes de vibration de la roue aubagée en fonction de la vitesse de rotation de la roue d'une part, et les fréquences d'excitation possibles d'autre part. Les croisements entre ces deux types de courbes correspondent aux résonances.The Campbell diagram aims to determine the frequency situation of the structure with respect to possible excitations. It includes the frequencies of modes of vibration of the bladed wheel according to the speed of rotation of the wheel on the one hand, and the possible excitation frequencies on the other hand. The crossings between these two types of curves correspond to resonances.
Un exemple de source d'excitations est constitué par un stator amont comportant N aubes. En aval du stator, on est amené à surveiller l'excitation de fréquence f=Nω où ω est la fréquence de rotation du rotor. Dans le cadre de la conception d'une turbomachine, on détermine les paramètres géométriques et structuraux de la roue mobile concernée de façon à déplacer les résonances hors de la plage de fonctionnement avec une marge de sécurité.An example of a source of excitations is constituted by an upstream stator having N vanes. Downstream of the stator, one is led to monitor the excitation of frequency f = Nω where ω is the rotation frequency of the rotor. As part of the turbomachine design, the geometrical parameters are determined and the relevant moving wheel so as to move the resonances out of the operating range with a margin of safety.
Considérons par exemple le diagramme de Campbell de la figure 2 qui
représente en ordonnées les fréquences de vibration de la roue examinée et en
abscisse les fréquences de rotation de la roue. On a reporté les fréquences pour
quatre modes vibratoires et les droites correspondant aux fréquences d'excitation
pour deux ordres, N1 et N2, en fonction de la fréquence de rotation
Si l'on souhaite par exemple améliorer la situation pour la résonance Mode 4/ordre N2, le fait d'introduire un désaccordage volontaire de b% va conduire à étaler les fréquences de la roue aubagée autour de leur valeur moyenne. Au lieu d'avoir une ligne par mode, on obtient une bande par mode. La largeur de la bande dépend du mode : un désaccordage volontaire de b% pour une fréquence n'induit pas forcément une variation de b% des autres fréquences.If one wishes for example to improve the situation for resonance Mode 4 / order N2, introducing a voluntary mismatch of b% goes lead to spread the frequencies of the bladed wheel around their value average. Instead of having one line per mode, we get one band per mode. The bandwidth depends on the mode: a voluntary detuning of b% for a frequency does not necessarily induce a variation of b% of the other frequencies.
Cela est beaucoup plus contraignant pour le dimensionnement car les plages de résonances possibles sont plus larges. Par exemple, dans le cas précédent, les modes 1 à 3 qui respectaient les marges fréquentielles dans le cas accordé ne les respectent plus.This is much more constraining for sizing because the Possible resonance ranges are wider. For example, in the case preceding, the modes 1 to 3 which respected the frequency margins in the case granted no longer respect them.
L'invention a donc également pour objectif de déterminer la valeur de b minimum pour que son effet sur les niveaux vibratoires soit significatif tout en étalant le moins possible les modes de la structure pour en faciliter la conception.The invention therefore also aims to determine the value of b minimum so that its effect on the vibratory levels is significant while spreading the modes of the structure as little as possible to facilitate their design.
En se reportant à la figure 1, le problème que vise à résoudre l'invention consiste pour une valeur d'amplitude maximale de vibration donnée à déterminer la valeur correspondante de b sur la courbe.Referring to Figure 1, the problem that the invention aims to solve consists for a given maximum amplitude value of vibration to be determined the corresponding value of b on the curve.
Comme cela a été rapporté plus haut, on détermine ladite valeur de désaccordage par une méthode de calcul statistique.As has been reported above, said value of detuning by a statistical calculation method.
Cette méthode comprend les étapes suivantes :
- on définit une première valeur σj d'écart type de désaccordage,
- on génère un nombre R, significatif statistiquement, de répartitions aléatoires de désaccordage dans cet écart type σj,
- on calcule pour chacune des R répartitions aléatoires, la réponse forcée désaccordée en fonction des conditions de fonctionnement de la roue dans la turbomachine,
- on en extrait la valeur maximale,
- on choisit une autre valeur de σj et on itère le calcul précédent, le nombre d'itérations étant suffisant pour effectuer un tracé des valeurs de réponse en fonction des valeurs σj.
- a first value σ j of standard deviation of the detuning is defined,
- a statistically significant number R of random detuning distributions is generated in this standard deviation σ j ,
- for each of the R random distributions, the forced response is detuned according to the operating conditions of the wheel in the turbomachine,
- we extract the maximum value,
- another value of σ j is chosen and the previous calculation is iterated, the number of iterations being sufficient to plot the response values as a function of the values σ j .
L'invention a également pour objet une roue aubagée présentant un désaccordage volontaire.The subject of the invention is also a bladed wheel presenting a voluntary disconnection.
Une roue aubagée dont le désaccordage volontaire a été déterminé selon la méthode de l'invention présente des aubes de fréquences propres différentes, le nombre de fréquences différentes, hors tolérances de fabrication, étant au plus 3.A bladed wheel whose voluntary detuning was determined according to method of the invention has different blades of different frequencies, the number of different frequencies, excluding manufacturing tolerances, of not more than 3.
Conformément à une autre caractéristique, les aubes sont réparties selon des motifs avec des aubes de fréquence propre f1 et des aubes de fréquence propre f2, f2 étant différent de f1. En particulier les motifs successifs sont identiques ou avec une faible variation d'un motif à l'autre.According to another characteristic, the blades are distributed according to patterns with blades of natural frequency f1 and frequency vanes own f2, f2 being different from f1. In particular, the successive motifs are identical or with a slight variation from one pattern to another.
Conformément à une autre caractéristique chaque motif comprend (s1+s2) aubes, s1 aubes de fréquence f1 et s2 aubes de fréquence f2. En particulier, s1 =s2 et s1 est au plus égal au nombre total N d'aubes de la roue divisé par 4. Notamment chaque motif comprend (s1+s2 +/- 1) aubes avec (s1+/-1) aubes de fréquence f1 et (s2+/-1) aubes de fréquence f2.According to another characteristic each pattern comprises (s1 + s2) blades, s1 blades of frequency f1 and s2 blades of frequency f2. In particular, s1 = s2 and s1 is at most equal to the total number N of blades of the wheel divided by 4. In particular, each pattern comprises (s1 + s2 +/- 1) vanes with (s1 +/- 1) vanes frequency f1 and (s2 +/- 1) blades of frequency f2.
Conformément à une autre caractéristique, la roue étant soumise à une excitation d'harmonique n inférieure au nombre N d'aubes de la roue divisé par deux (n < N/2) les aubes sont réparties en n motifs identiques ou avec une faible variation d'un motif à l'autre.According to another characteristic, the wheel being subjected to a harmonic excitation n less than the number N of vanes of the wheel divided by two (n <N / 2) blades are divided into n identical patterns or with a weak variation from one pattern to another.
Conformément à une autre caractéristique, la roue étant soumise à une excitation d'harmonique n, n étant supérieur au nombre N d'aubes de la roue divisé par deux (n>N/2), le nombre de motifs est égal au nombre de diamètres du mode concerné.According to another characteristic, the wheel being subjected to a harmonic excitation n, n being greater than the number N of vanes of the wheel divided by two (n> N / 2), the number of patterns is equal to the number of diameters of the concerned mode.
On décrit ci-après plus en détail l'invention, en référence aux dessins sur
lesquels,
On décrit maintenant plus en détail la méthode statistique permettant de déterminer la valeur minimale à retenir pour le désaccordage en fonction des caractéristiques de la roue aubagée qu'il s'agit de traiter et limiter la réponse forcée sur une coïncidence identifiée dans la plage de fonctionnement.The statistical method for determine the minimum value to be used for detuning according to the characteristics of the bladed wheel that it is a question of treating and limiting the answer forced on a coincidence identified in the operating range.
Lors de l'étape 10, on choisit une valeur initiale σj de l'écart type en
fréquences de désaccordage. Pour une roue aubagée, il s'agit, on le rappelle, de la
moyenne des écarts entre la fréquence naturelle de vibration de chaque aube et la
fréquence moyenne. On observe que l'on prend en compte la variation de
fréquences propres pour les aubes seulement. On admet que les modes pour les
disques restent symétriques cycliquement.In
Lors de l'étape 20, on génère numériquement de manière aléatoire une
répartition Ri. Pour une valeur prédéfinie d'écart type σj d'une roue aubagée, il
existe une infinité à la fois de répartitions Ri des aubes sur la roue MRi et de
fréquences propres de ces dernières satisfaisant à cette condition d'écart type σj.In
Lors de l'étape 30, pour cette répartition Ri, on procède à la détermination
par une méthode numérique connue au calcul de la réponse en amplitude à une
excitation. Par exemple, il peut s'agir pour un compresseur de turboréacteur de la
réponse à des distorsions dans l'écoulement incident résultant d'un vent latéral.In
Pour la roue présentant la répartition Ri, on détermine ainsi la réponse de chaque aube à la perturbation extérieure. On extrait en 40 la valeur maximale Rimax σj que l'on exprime par rapport à la réponse obtenue sur une aube d'une roue parfaitement accordée. Cette valeur est supérieure à 1, et le plus souvent inférieure à 3.For the wheel having the distribution R i , the response of each blade to the external disturbance is thus determined. We extract at 40 the maximum value R i max σ j that is expressed with respect to the response obtained on a blade of a perfectly tuned wheel. This value is greater than 1, and most often less than 3.
On boucle en 42 sur l'étape 20 en déterminant une nouvelle répartition
Ri+1 et on recommence le calcul pour déterminer une nouvelle valeur Ri+1max σj.
On répète les calculs pour un nombre R de répartitions Ce nombre R est choisi
comme étant significatif statistiquement.We loop at 42 on
En 50 pour l'ensemble des R répartitions, on extrait le maximum Mσj des valeurs Rimax σj. A partir de l'ensemble des valeurs Rimax, on détermine la valeur maximale de l'amplification qui ne sera pas statistiquement dépassée dans un pourcentage de cas supérieur à un taux que l'on se fixe, par exemple 99,99%. On parvient à ce résultat en reportant les valeurs sur une courbe de probabilité cumulée. Le nuage de points est avantageusement lissé par un tracé de probabilité Weibull qui permet de réduire le nombre de tirages nécessaires, par exemple à 150.At 50 for all the R distributions, the maximum Mσ j is extracted from the values R i max σ j . From the set of values R i max, we determine the maximum value of the amplification which will not be statistically exceeded in a percentage of cases higher than a fixed rate, for example 99.99%. This result is achieved by plotting the values on a cumulative probability curve. The cloud of points is advantageously smoothed by a Weibull probability plot which makes it possible to reduce the number of prints required, for example to 150.
Ainsi pour une valeur d'écart type σj, on a déterminé le point correspondant Mσj sur le diagramme de la figure 1.Thus, for a standard deviation value σ j , the corresponding point Mσ j has been determined on the diagram of FIG.
En 52 on fixe une nouvelle valeur σj+1 à partir de laquelle on boucle sur
l'étape 10 pour calculer une nouvelle valeur M σj+1 In 52 we set a new value σ j + 1 from which we loop on
En 60, on dispose d'un nombre de points suffisants pour tracer la courbe de la figure 1 à savoir Mσj = f(σj)At 60, there are a sufficient number of points to plot the curve of Figure 1 namely Mσ j = f (σ j )
Une fois que l'on a tracé la courbe de la figure 1, on peut aisément fixer la valeur optimale b de l'écart type en fonction de l'amplitude maximale autorisée.Once the curve of Figure 1 has been drawn, it is easy to optimum value b of the standard deviation as a function of the maximum permitted amplitude.
Compte tenu de la forme de la courbe au-delà du maximum, on pourrait choisir une valeur de b aussi grande que possible. Cependant le choix est limité par le fait que l'introduction d'un désaccordage dans le cadre d'une amélioration de la situation pour une résonance particulière revient à élargir les plages de résonances pour les autres modes, comme cela apparaít sur le diagramme de Campbell de la figure 2.Given the shape of the curve beyond the maximum, one could choose a value of b as large as possible. However the choice is limited by the fact that the introduction of a detuning as part of an improvement of the situation for a particular resonance amounts to widening the ranges of resonances for the other modes, as it appears on the diagram of Campbell of Figure 2.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, on vérifie que l'introduction d'un désaccordage volontaire améliore la stabilité aéroélastique de la roue. On calcule la moyenne des coefficients d'amortissement correspondant à chaque angle de phase possible entre les aubes, et on vérifie que le mode concerné par le flottement est inférieur à ladite moyenne.According to another characteristic of the invention, it is verified that the introduction of a voluntary detuning improves the aeroelastic stability of wheel. The average of the damping coefficients corresponding to each possible phase angle between the blades, and it is verified that the mode affected by the float is below that average.
En d'autres termes, si l'essai moteur indique que les marges au flottement sont insuffisantes, il peut être alors intéressant d'introduire une désaccordage volontaire.In other words, if the motor test indicates that the floating margins are insufficient, it may be interesting to introduce a detuning voluntary.
Le procédé comprend les étapes suivantes :
En résumé, on optimise le désaccordage pour minimiser la réponse forcée sur une résonance, en s'assurant que l'impact sur la stabilité et le diagramme de Campbell (pour les autres résonances) est acceptable ou on optimise le désaccordage vis à vis de la stabilité en s'assurant que l'impact sur le diagramme de Campbell est acceptable.In summary, we optimize the detuning to minimize the forced response on a resonance, making sure that the impact on the stability and the diagram of Campbell (for the other resonances) is acceptable or we optimize the detuning against stability by ensuring that the impact on the diagram from Campbell is acceptable.
Le désaccordage traduit une dissymétrie de la structure. Les approches d'analyse classique à symétrie cyclique, qui permettent de ne modéliser qu'un seul secteur de la structure et de reconstituer ensuite le comportement de la roue complète ne sont donc pas applicable directement.The detuning reflects an asymmetry of the structure. The approaches classical analysis with cyclic symmetry, which allows us to model only one only sector of the structure and then reconstruct the behavior of the wheel complete are therefore not directly applicable.
Compte tenu de la dissymétrie de la structure, une représentation complète (360°) est nécessaire.Given the dissymmetry of the structure, a complete representation (360 °) is necessary.
L'approche la plus simple mais également la plus coûteuse consiste à modéliser la structure complète : la taille du modèle devient alors énorme et difficilement gérable, notamment pour les approches statistiques du désaccordage.The simplest but also the most expensive approach is to modelize the complete structure: the size of the model then becomes enormous and difficult to manage, especially for the statistical approaches of the detuning.
Une méthode de réduction de la taille des modèles a donc été développée. La
logique simplifiée de cette méthode est décrite ci-après, sachant que de
nombreuses complexités, notamment liées à la vitesse de rotation sont également
à prendre en compte :
Pour une roue aubagée de N aubes, selon le principe de la symétrie cyclique,
- si N est pair : (N/2)+1 déphasages sont calculés,
- si N est impair : (N+1)/2 déphasages sont calculés.
- if N is even: (N / 2) +1 phase shifts are calculated,
- if N is odd: (N + 1) / 2 phase shifts are calculated.
Cela permet d'obtenir l'ensemble des modes du disque symétrique.
Les étapes A) et B) sont assez longues à calculer mais le calcul n'est fait qu'une fois. Par contre, les étapes C) et D) sont très rapides, ce qui permet des analyses rapides pour différents vecteurs de désaccordage. Cette méthode se prête donc particulièrement bien aux approches statistiques.Steps A) and B) are long enough to calculate but the calculation is not done only once. On the other hand, steps C) and D) are very fast, which allows fast analyzes for different detuning vectors. This method is therefore particularly well suited to statistical approaches.
Plus le nombre de modes calculé dans les étapes A)et B) est grand, plus la base de représentation est riche, plus le résultat est précis mais plus le calcul est coûteux.The greater the number of modes calculated in steps A) and B), the greater the representation base is rich, the more precise the result, but the more the calculation is expensive.
Une force aérodynamique est calculée (analyse instationnaire). Différentes méthodes existent. Le calcul est assez simple et peu coûteux car décorrelé du mode (désaccordé) de la structure. Un calcul de force suffit, cette force étant ensuite appliquée à la structure désaccordée issue de l'étape D).An aerodynamic force is calculated (unsteady analysis). different methods exist. The calculation is quite simple and inexpensive because decorrelated mode (detuned) of the structure. A force calculation is sufficient, this force being then applied to the detuned structure from step D).
Ce cas est plus complexe car les efforts aérodynamiques instationnaires dépendent du mode désaccordé. Pour simplifier, les efforts aéroélastiques « de base » sont calculés pour chaque mode de la base de représentation.This case is more complex because the unsteady aerodynamic forces depend on the detuned mode. For simplicity, aeroelastic efforts "to base "are calculated for each mode of the representation database.
L'effort aéroélastique total « désaccordé » est obtenu par la combinaison des efforts « de base », selon la même règle de superposition que celle utilisée à l'étape D). (La base de représentation est la même).The total aeroelastic "out of tune" effort is obtained by combining the "basic" efforts, according to the same rule of overlap as used in step D). (The representation base is the same).
Le calcul de stabilité demande donc un nombre important de calculs aérodynamiques instationnaires qui sont assez coûteux. Par contre, une fois le modèle aéroélastique construit, les analyses désaccordées sont très rapides.The stability calculation therefore requires a large number of calculations unsteady aerodynamics that are quite expensive. However, once aeroelastic model built, the detuned analyzes are very fast.
Lorsqu'on a déterminé la valeur du désaccordage à introduire dans la roue aubagée, on réalise ce désaccordage avantageusement selon l'une des façons suivantes.When the value of detuning to be introduced into the wheel has been determined blurred, this detuning is achieved advantageously in one of the ways following.
Une fois la valeur de b déterminée, on sélectionne une répartition d'aubes sur la roue dont les fréquences propres satisfont à la condition d'écart type b.Once the value of b is determined, a blade distribution is selected on the wheel whose eigenfrequencies satisfy the standard deviation condition b.
De manière avantageuse toutes les aubes sont positionnées de manière symétrique sur le disque notamment en termes d'angle, de pas et de position axiale. La roue est dissymétrique du point de vue des fréquences seulement.Advantageously all the blades are positioned so symmetrical on the disc notably in terms of angle, step and position axial. The wheel is asymmetrical from the point of view of frequencies only.
De préférence, on limite le nombre d'aubes différentes à deux ou trois types.Preferably, the number of different blades is limited to two or three types.
Considérons que l'on dispose de trois types d'aubes dont les fréquences sont respectivement : f0, f1, f2. Par exemple, la fréquence nominale des aubes est f0, f1 la fréquence propre des aubes à fréquence augmentée par rapport à f0 et f2 la fréquence propre des aubes à fréquence diminuée.Consider that we have three types of blades whose frequencies are respectively: f0, f1, f2. For example, the nominal frequency of the blades is f0, f1 the natural frequency of the blades with increased frequency compared to f0 and f2 la eigenfrequency of the vanes with reduced frequency.
Conformément à un premier mode de réalisation, on répartit les aubes selon le
motif : [f1 f1 f2 f2] soit une répartition f1f1f2f2 f1 f1 f2 f2 etc..; sur le rotor on
dispose alternativement deux aubes de fréquence f1 puis deux aubes de
fréquence f2, ou
selon le motif [f1 f1 f1 f2 f2 f2] ; l'alternance est de trois aubes. etc.According to a first embodiment, the vanes are distributed according to the pattern: [f1 f1 f2 f2] is a distribution f1f1f2f2 f1 f1 f2 f2 etc .; on the rotor, two blades of frequency f1 are alternately arranged, then two blades of frequency f2, or
according to the pattern [f1 f1 f1 f2 f2 f2]; alternation is three blades. etc.
Plus généralement, on définit un motif de (s1 + s2) aubes avec s1 aubes de fréquence f1 et s2 aubes de fréquence f2 que l'on répète sur la roue. Encore plus généralement les motifs successifs varient légèrement d'un motif à l'autre, notamment de +/- 1 aubes ou de +/- 2 aubes. Par exemple 36 aubes pourront être réparties selon des motifs successifs : (4f1 4f2) (5f1 5f2) (4f1 4f2) (5f1 5f2) ou bien selon les motifs (4f1 Sf2) (4f1 Sf2) (5f1 5f2) (4f1 4f2). d'autres solutions sont envisageables.More generally, we define a pattern of (s1 + s2) vanes with s1 vanes frequency f1 and s2 blades of frequency f2 that is repeated on the wheel. Even more generally the successive patterns vary slightly from one pattern to another, in particular of +/- 1 blades or +/- 2 blades. For example, 36 blades may be distributed in successive patterns: (4f1 4f2) (5f1 5f2) (4f1 4f2) (5f1 5f2) or well according to the patterns (4f1 Sf2) (4f1 Sf2) (5f1 5f2) (4f1 4f2). other solutions are possible.
Selon un mode de répartition particulier, s1 = s2 et s1 vaut au maximum N/4.According to a particular distribution mode, s1 = s2 and s1 is at most N / 4.
De préférence, la roue étant soumise à une excitation d'harmonique n, soit n perturbations par tour, n étant inférieur au nombre N d'aubes de la roue divisé par deux (n<N/2), les aubes sont disposées selon une répartition qui tend à avoir le même ordre de symétrie que l'excitation sur la roue. Elles sont réparties en n groupes identiques ou de répartition variant peu d'un groupe à l'autre.Preferably, the wheel being subjected to harmonic excitation n, either n perturbations per revolution, n being smaller than the number N of vanes of the divided wheel by two (n <N / 2), the blades are arranged in a distribution that tends to have the same order of symmetry as the excitation on the wheel. They are divided into n identical or distribution groups that vary little from one group to another.
Notamment si le nombre d'aubes est divisible par n, les aubes sont
réparties en n motifs répétitifs de répartition des fréquences. Ainsi pour une roue
de 32 aubes excitées par 4 perturbations par tour, on dispose par exemple les
aubes selon quatre motifs identiques :
De préférence la fréquence moyenne est f0 ou proche de f0.Preferably the average frequency is f0 or close to f0.
Si le nombre N d'aubes n'est pas divisible par le nombre n de perturbations on choisit des motifs qui donnent une répartition qui se rapproche le plus d'une répartition ou N est divisible par n. Ainsi pour une roue de 36 aubes excitées par 5 perturbations par tour, on dispose les aubes selon des motifs à peu près identiques : 4 groupes de 7aubes et un groupe de 8 aubes tels que par exemple (4f1 3f2) (3f1 4f2) (4f1 3f2) (3f1 4f2) et (4f1 4f2). D'autres répartitions sont envisageables.If the number N of vanes is not divisible by the number n of disturbances one chooses patterns that give a distribution that approximates the most of a distribution where N is divisible by n. So for a wheel of 36 blades excited by 5 perturbations per turn, the blades are arranged according to patterns nearly identical: 4 groups of 7 blades and a group of 8 blades such as example (4f1 3f2) (3f1 4f2) (4f1 3f2) (3f1 4f2) and (4f1 4f2). Other distributions are possible.
Conformément à un autre mode de réalisation, si la roue est soumise à une excitation d'harmonique n, n étant supérieur au nombre N d'aubes de la roue divisé par deux (n>N/2), on répartit les aubes selon un nombre de motifs répétitifs égal au nombre de diamètres du mode concerné. Par exemple 24 excitations par tour sur une roue mobile de 32 aubes impliquent une réponse dynamique de la roue aubagée dite à 8 diamètres. On utilise donc une répartition de désaccordage à 8 motifs répétitifs.According to another embodiment, if the wheel is subjected to a harmonic excitation n, n being greater than the number N of vanes of the wheel divided by two (n> N / 2), we divide the blades according to a number of reasons repetitive equals the number of diameters of the mode concerned. For example 24 excitations per turn on a moving wheel of 32 blades involve an answer dynamic of the so-called 8-diameter bladed wheel. So we use a distribution of detuning with 8 repetitive patterns.
Pour modifier la fréquence propre de vibration d'une aube, il existe diverses solutions technologiques.To modify the natural vibration frequency of a dawn, there exists various technological solutions.
On peut modifier la fréquence en agissant sur le matériau constituant l'aube. Cette solution permet de réaliser les aubes identiques géométriquement aux tolérances de fabrication près et de ne pas modifier l'écoulement aérodynamique stationnaire. Pour des aubes métalliques par exemple, on constitue l'aube à partir de matériaux présentant des modules d'Young ou des masses volumiques différents. Les fréquences étant liées au rapport raideur sur masse, le simple changement de matériau a donc un impact sur les fréquences. Pour des aubes composites, on agit sur la texture du composite par zones.The frequency can be modified by acting on the material constituting dawn. This solution makes it possible to produce the identical blades geometrically to manufacturing tolerances and not to change the flow stationary aerodynamics. For example, for metal blades dawn from materials with Young's Modules or different densities. The frequencies being linked to the stiffness ratio on mass, the simple change of material has an impact on the frequencies. For composite blades, the texture of the zone composite is affected.
Une autre gamme de solutions consiste à modifier le pied de l'aube sans affecter la pale ; on peut modifier la longueur ou l'épaisseur de l'échasse, la forme du dessous de la plate-forme son épaisseur. Notamment un ajout ponctuel de masses sous la plate-forme permet de décaler les fréquences des premiers modes de vibration.Another range of solutions consists in modifying the foot of the dawn without affect the blade; we can modify the length or the thickness of the stilt, the shape of the underside of the platform its thickness. In particular a punctual addition of masses under the platform allows to shift the frequencies of the first vibration modes.
D'autres solutions portent sur des modifications notamment géométriques
de la pale :
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0404130A FR2869069B1 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | METHOD FOR INTRODUCING A VOLUNTARY CONNECTION TO AN AUBED WHEEL TURBOMACHINE WHEEL WITH VOLUNTARY DISCHARGE |
FR0404130 | 2004-04-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1589191A1 true EP1589191A1 (en) | 2005-10-26 |
EP1589191B1 EP1589191B1 (en) | 2010-09-08 |
Family
ID=34939389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP05103148A Active EP1589191B1 (en) | 2004-04-20 | 2005-04-19 | Method for intentionally mistuning a turbomachine bladed rotor and rotors with intentionally mistuned blades |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP1589191B1 (en) |
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ES (1) | ES2351507T3 (en) |
FR (1) | FR2869069B1 (en) |
RU (1) | RU2372492C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2913074A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-29 | Snecma Sa | METHOD FOR REDUCING THE VIBRATION LEVELS OF A TURBOMACHINE WASHED WHEEL. |
EP1988391A2 (en) * | 2007-04-03 | 2008-11-05 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Method for determining blade mistuning on integrally manufactured rotor wheels |
EP2762678A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for misaligning a rotor blade grid |
CN108254144A (en) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | A kind of Split vane frequency reducing structure measured for the high cycle fatigue limit |
EP3572620A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-27 | Rolls-Royce plc | Rotor blade arrangement |
US10954794B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-03-23 | Rolls-Royce Plc | Rotor blade arrangement |
US11111816B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-09-07 | Rolls-Royce Plc | Rotor blade arrangement |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0601837D0 (en) | 2006-01-31 | 2006-03-08 | Rolls Royce Plc | An aerofoil assembly and a method of manufacturing an aerofoil assembly |
DE102007059155A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-10 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Process for the manufacture of integrally constructed impellers for compressors and turbines |
US8167540B2 (en) * | 2008-01-30 | 2012-05-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | System for reducing compressor noise |
FR2930590B1 (en) | 2008-04-23 | 2013-05-31 | Snecma | TURBOMACHINE HOUSING HAVING A DEVICE WHICH PREVENTS INSTABILITY IN CONTACT BETWEEN THE CARTER AND THE ROTOR |
FR2935350B1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-05-20 | Snecma | METHOD FOR REDUCING THE VIBRATION LEVELS OF A TURBOMOTOR PROPELLER |
WO2010022739A2 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine generator comprising a rotor with vibration damping properties |
US8043063B2 (en) * | 2009-03-26 | 2011-10-25 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Intentionally mistuned integrally bladed rotor |
FR2944050B1 (en) * | 2009-04-02 | 2014-07-11 | Turbomeca | DISCHARGED BLADE TURBINE WHEEL COMPRISING A DAMPING DEVICE |
US8172511B2 (en) * | 2009-05-04 | 2012-05-08 | Hamilton Sunstrand Corporation | Radial compressor with blades decoupled and tuned at anti-nodes |
US8172510B2 (en) * | 2009-05-04 | 2012-05-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Radial compressor of asymmetric cyclic sector with coupled blades tuned at anti-nodes |
US8419370B2 (en) | 2009-06-25 | 2013-04-16 | Rolls-Royce Corporation | Retaining and sealing ring assembly |
DE102009033618A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method for frequency detuning of rotor body of rotor of gas turbine, involves providing rotor raw body that is made of base material |
US8469670B2 (en) * | 2009-08-27 | 2013-06-25 | Rolls-Royce Corporation | Fan assembly |
US8435006B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-05-07 | Rolls-Royce Corporation | Fan |
DE102009053247A1 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method for changing natural frequency of blade for flow machine, particularly for thermal gas turbine, involves applying material on upper surface area of blade by additive manufacturing process |
US20110274537A1 (en) * | 2010-05-09 | 2011-11-10 | Loc Quang Duong | Blade excitation reduction method and arrangement |
DE102011076790B4 (en) * | 2011-05-31 | 2023-07-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive system for a vehicle |
US8834098B2 (en) | 2011-12-02 | 2014-09-16 | United Technologies Corporation | Detuned vane airfoil assembly |
US9097125B2 (en) | 2012-08-17 | 2015-08-04 | Mapna Group | Intentionally frequency mistuned turbine blades |
WO2014197119A2 (en) * | 2013-04-16 | 2014-12-11 | United Technologies Corporation | Rotors with modulus mistuned airfoils |
WO2015057544A1 (en) | 2013-10-16 | 2015-04-23 | United Technologies Corporation | Auxiliary power unit impeller blade |
US10400606B2 (en) * | 2014-01-15 | 2019-09-03 | United Technologies Corporation | Mistuned airfoil assemblies |
EP2942481B1 (en) | 2014-05-07 | 2019-03-27 | Rolls-Royce Corporation | Rotor for a gas turbine engine |
EP3073052B1 (en) | 2015-02-17 | 2018-01-24 | Rolls-Royce Corporation | Fan assembly |
US11041388B2 (en) * | 2015-03-30 | 2021-06-22 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Blade cutback distribution in rotor for noise reduction |
FR3043131B1 (en) * | 2015-10-28 | 2017-11-03 | Snecma | METHOD FOR INTRODUCING A VOLUNTARY CONNECTION INTO A TURBOMACHINE-BEARED WHEEL |
EP3176369B1 (en) * | 2015-12-04 | 2019-05-29 | MTU Aero Engines GmbH | Gas turbine compressor |
FR3052804B1 (en) | 2016-06-16 | 2018-05-25 | Safran Aircraft Engines | VOLUNTARILY UNSUBSCRIBED WHEEL |
US10837287B2 (en) * | 2017-01-20 | 2020-11-17 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Mistuned bladed rotor and associated manufacturing method |
GB201702698D0 (en) * | 2017-02-20 | 2017-04-05 | Rolls Royce Plc | Fan |
US11255345B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-02-22 | Elliott Company | Method and arrangement to minimize noise and excitation of structures due to cavity acoustic modes |
JP2019108822A (en) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Rotary machine |
US11220913B2 (en) | 2019-10-23 | 2022-01-11 | Rolls-Royce Corporation | Gas turbine engine blades with airfoil plugs for selected tuning |
FR3119642B1 (en) * | 2021-02-10 | 2024-03-01 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine rotor presenting improved vibration behavior |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998036966A1 (en) * | 1997-02-21 | 1998-08-27 | California Institute Of Technology | Rotors with mistuned blades |
EP1211382A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-05 | United Technologies Corporation | Turbomachine rotor with blades of different frequency |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4097192A (en) * | 1977-01-06 | 1978-06-27 | Curtiss-Wright Corporation | Turbine rotor and blade configuration |
US6428278B1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-08-06 | United Technologies Corporation | Mistuned rotor blade array for passive flutter control |
US6854959B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-02-15 | General Electric Company | Mixed tuned hybrid bucket and related method |
US7082371B2 (en) * | 2003-05-29 | 2006-07-25 | Carnegie Mellon University | Fundamental mistuning model for determining system properties and predicting vibratory response of bladed disks |
-
2004
- 2004-04-20 FR FR0404130A patent/FR2869069B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-04-18 CA CA2503659A patent/CA2503659C/en active Active
- 2005-04-18 US US11/107,877 patent/US7500299B2/en active Active
- 2005-04-19 DE DE602005023373T patent/DE602005023373D1/en active Active
- 2005-04-19 ES ES05103148T patent/ES2351507T3/en active Active
- 2005-04-19 RU RU2005111685/06A patent/RU2372492C2/en active
- 2005-04-19 EP EP05103148A patent/EP1589191B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998036966A1 (en) * | 1997-02-21 | 1998-08-27 | California Institute Of Technology | Rotors with mistuned blades |
US5993161A (en) * | 1997-02-21 | 1999-11-30 | California Institute Of Technology | Rotors with mistuned blades |
EP1211382A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-05 | United Technologies Corporation | Turbomachine rotor with blades of different frequency |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2913074A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-29 | Snecma Sa | METHOD FOR REDUCING THE VIBRATION LEVELS OF A TURBOMACHINE WASHED WHEEL. |
EP1965024A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-03 | Snecma | Method of reducing levels of vibration in a turbomachine bladed wheel |
US8286347B2 (en) | 2007-02-27 | 2012-10-16 | Snecma | Method for reducing vibration levels of a bladed wheel in a turbomachine |
EP1988391A2 (en) * | 2007-04-03 | 2008-11-05 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Method for determining blade mistuning on integrally manufactured rotor wheels |
EP1988391A3 (en) * | 2007-04-03 | 2013-10-09 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Method for determining blade mistuning on integrally manufactured rotor wheels |
WO2014122028A1 (en) | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for detuning a rotor-blade cascade |
EP2762678A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for misaligning a rotor blade grid |
CN104968894A (en) * | 2013-02-05 | 2015-10-07 | 西门子公司 | Method for detuning a rotor-blade cascade |
CN104968894B (en) * | 2013-02-05 | 2016-11-09 | 西门子公司 | For the method detuning work leaf grating |
US9835034B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for detuning a rotor-blade cascade |
CN108254144A (en) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | A kind of Split vane frequency reducing structure measured for the high cycle fatigue limit |
EP3572620A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-27 | Rolls-Royce plc | Rotor blade arrangement |
US10954794B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-03-23 | Rolls-Royce Plc | Rotor blade arrangement |
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US11111816B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-09-07 | Rolls-Royce Plc | Rotor blade arrangement |
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