Повышение уровня деформаций

Проблема демпфирования колебаний лопаток турбомашин, вообще говоря, не нова, но в нашей стране особое внимание на актуальность этой проблемы впервые было обращено в конце 30-х годов С. В. Серенсеном. Тогда же по его инициативе работы в этой области были начаты А. Д. Коваленко и автором этой статьи в Институте строительной механики, руководимом в то время С. В. Серенсеном. При колебаниях лопаток происходит рассеяние энергии в циклически деформированном материале лопаток за счет его несовершенной упругости, рассеяние энергии в соединении лопатки с диском и бандажными связями, т. е. так называемое конструкционное рассеяние энергии и, наконец, демпфирование вследствие влияния обтекающего лопатку потока (пара, газа или воздуха) или так называемое аэрогазодинамическое рассеяние энергии. Естественно, что вклад в демпфирование колебаний лопатки указанных трех типов рассеяния энергии не одинаков и зависит от многих факторов.

Демпфирующая способность лопатки прежде всего зависит от типа турбин, конструкции решетки турбинных лопаток, конструкции хвостовика и формы профиля лопатки, ее материала, рабочей температуры лопатки и т. п. При изучении каждого из указанных трех типов демпфирования необходимо сочетать хорошо поставленный эксперимент с теоретическими расчетами, предусматривающими выбор расчетных схем и разработку методов расчетов с использованием получаемых экспериментальных данных. Следует иметь в виду, что проведение экспериментов, направленных, например, на изучение рассеяния энергии в материале при его циклическом деформировании в пределах закона Гука, требует осуществления довольно прецизионных опытов, граничащих с физическими. И вообще, проведение экспериментов, связанных с изучением любого типа рассеяния энергии, требует повышенного внимания к методике возбуждения колебаний, методике закрепления исследуемого объекта, обеспечивающего отстройку от потерь энергии за счет ее утечки в фундамент, методике измерения контролируемых параметров колебательной системы и т. п.