Método de Diseño de Optimización Multi-Objetivo para la Vibración por Acoplamiento de Todo el Motor a Reacción
Autores: Qu, Meijiao; Li, Mengqi; Song, Yuheng; Zhu, Hanrui; Chen, Guo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método de Diseño de Optimización Multi-Objetivo para la Vibración por Acoplamiento de Todo el Motor a Reacción
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motores aéreos modernos
Carcasa de paredes delgadas
Efecto de vibración por acoplamiento
Velocidad crítica
Coordinación de la forma del modo rotor-estator
Optimización inteligente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Con el aumento de la relación empuje-peso de los motores aéreos modernos y la adopción generalizada de carcasas de paredes delgadas, el impacto del efecto de vibración de acoplamiento entre el rotor y el estator en la velocidad crítica, la coordinación de la forma del modo rotor-estator y las características de respuesta de todo el motor se ha vuelto cada vez más prominente. Sin embargo, el diseño vibracional del acoplamiento de todo el motor ha dependido hasta ahora de la experiencia humana, lo que revela la necesidad de estudiar su optimización inteligente. En este estudio, para analizar cuantitativamente la vibración de todo el motor, se definieron tres índices de evaluación de vibración, que eran coeficientes de riesgo para la velocidad crítica, la energía de deformación del rotor y el roce entre el rotor y el estator en la sección transversal. Usando estos índices como objetivos de optimización, se propuso un método de diseño de optimización inteligente multiobjetivo para la rigidez de soporte de motores aéreos. Se realizó la optimización del diseño de la rigidez de soporte de un motor turbofan con una alta relación de derivación. Los resultados mostraron que el índice de vibración de toda la máquina puede reducirse en diferentes grados y que la vibración de acoplamiento de todo el motor se optimiza.
Descripción
Con el aumento de la relación empuje-peso de los motores aéreos modernos y la adopción generalizada de carcasas de paredes delgadas, el impacto del efecto de vibración de acoplamiento entre el rotor y el estator en la velocidad crítica, la coordinación de la forma del modo rotor-estator y las características de respuesta de todo el motor se ha vuelto cada vez más prominente. Sin embargo, el diseño vibracional del acoplamiento de todo el motor ha dependido hasta ahora de la experiencia humana, lo que revela la necesidad de estudiar su optimización inteligente. En este estudio, para analizar cuantitativamente la vibración de todo el motor, se definieron tres índices de evaluación de vibración, que eran coeficientes de riesgo para la velocidad crítica, la energía de deformación del rotor y el roce entre el rotor y el estator en la sección transversal. Usando estos índices como objetivos de optimización, se propuso un método de diseño de optimización inteligente multiobjetivo para la rigidez de soporte de motores aéreos. Se realizó la optimización del diseño de la rigidez de soporte de un motor turbofan con una alta relación de derivación. Los resultados mostraron que el índice de vibración de toda la máquina puede reducirse en diferentes grados y que la vibración de acoplamiento de todo el motor se optimiza.