Analisi modale di una turbina a gas di derivazione aeronautica

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Introduzione ... 1

Cap.1 Le vibrazioni nelle turbine a Gas ... 3

1.1 Turbomacchine di derivazione aeronautica... 3

1.2 Generalità sulle Vibrazioni ... 4

1.2.1 Vibrazioni nelle turbomacchine ... 5

1.2.2 Criteri di progettazione ... 6

1.2.3 Monitoraggio delle vibrazioni ... 8

1.2.4 Elaborazione dei segnali (signal processing) ... 10

1.2.5 Standard API 616- Specifiche sulla dinamica delle turbine a gas... 11

1.2.6 Cause delle vibrazioni in una turbina a gas ... 11

1.3 Generalità sul comportamento dinamico dei rotori ... 15

1.3.1 Comportamento flessionale ... 15

1.3.2 Grado di equilibratura dei rotori... 16

1.3.3 Grado di smorzamento del sistema ... 19

1.3.4 Velocità critiche ... 19

1.3.5 Vibrazioni di tipo non sincrono ... 22

1.3.6 Comportamento torsionale ... 24

Cap 2: La turbina a Gas LM6000 ... 28

2.1 Introduzione alle turbine a gas ... 28

2.2 LM6000 ... 35

2.3 Realizzazione modello CAD ... 44

2.4 Preprocessing: Creazione Griglia strutturata di elementi (Mesh) ... 55

Cap 3: Risultati delle Analisi dinamica con il software Ansys ... 71

3.1 Analisi modale ... 72

3.2 Cenni sull’analisi modale ... 73

3.2.1 Sistema ad un grado di libertà ... 73

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3.2.3 Analisi modale e risposta in frequenza utilizzando il metodo FEM ... 77

3.3 Analisi dinamica non vincolata ... 78

3.4 Analisi vincolata ... 86

3.4.1 Applicazione vincoli alla struttura ... 86

3.4.2 Risultati dell’analisi vincolata... 90

Cap 4: Conclusioni e sviluppi futuri ... 95