Resonant vibrations of aircraft eng

Resonant vibrations of aircraft engine blades cause blade fatigue problems in engines, which can lead to
thicker and aerodynamically lower performing blade designs, increasing engine weight, fuel burn, and
maintenance costs. In order to mitigate undesirable blade vibration levels, active piezoelectric vibration
control has been investigated, potentially enabling thinner blade designs for higher performing blades
and minimizing blade fatigue problems. While the piezoelectric damping idea has been investigated
by other researchers over the years, very little study has been done including rotational effects. The present
study attempts to fill this void. The particular objectives of this study were to: (a) develop a methodology
to analyze a multiphysics piezoelectric finite element composite blade model for harmonic forced
vibration response analysis coupled with a tuned RLC circuit for rotating engine blade conditions, (b) validate
a numerical model with experimental test data, and (c) achieve a cost-effective numerical modeling
capability which enables simulation of rotating blades within the NASA GRC Dynamic Spin Rig Facility. A
numerical and experimental study for rotating piezoelectric composite subscale fan blades was performed.
It was proved that the proposed numerical method is feasible and effective when applied to
the rotating blade base excitation model. The experimental test and multiphysics finite element modeling
technique described in this paper show that piezoelectric vibration damping can significantly reduce
vibrations of aircraft engine composite fan blades.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เรโซแนนซ์สั่นสะเทือนของใบพัดเครื่องยนต์เครื่องบินทำให้เกิดปัญหาความเมื่อยล้าใบมีดในเครื่องยนต์ ซึ่งสามารถนำไปสู่หนา และต่ำกว่ามาตรฐานเดียวดำเนินการออกแบบใบมีด เพิ่มน้ำหนักเครื่องยนต์ การเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิง และค่าบำรุงรักษา เพื่อลดระดับการสั่นสะเทือนใบมีดที่ไม่พึงประสงค์ สั่นสะเทือนชั่นที่ใช้งานอยู่ควบคุมได้รับการตรวจสอบ อาจทำให้บางกว่าใบมีดแบบใบมีดประสิทธิภาพสูงและลดปัญหาความเมื่อยล้าใบมีด ในขณะที่ได้รับการตรวจสอบความคิดหน่วงชั่นโดยนักวิจัยอื่น ๆ ปี ได้รับการทำการศึกษาน้อยมากรวมถึงผลกระทบที่หมุน ปัจจุบันศึกษาพยายามกรอกนี้เป็นโมฆะ มีวัตถุประสงค์เฉพาะของการศึกษานี้เพื่อ: (ก) พัฒนาวิธีการวิเคราะห์แบบ multiphysics ใบมีดคอมโพสิตชั่นไนต์รุ่นสำหรับฮาร์โมนิคถูกบังคับการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนตอบสนองควบคู่ไปกับวงจร RLC ความคืบหน้าสำหรับหมุนใบมีดสภาพเครื่องยนต์, (b) ตรวจสอบแบบจำลองเชิงตัวเลขกับข้อมูลทดสอบทดลอง และ (c) ให้คุ้มค่าตัวเลขโครงความสามารถซึ่งช่วยให้การจำลองการหมุนใบมีดภายใน NASA รกิจไดนามิกหมุนอุปกรณ์สถาน Aดำเนินการศึกษาทดลอง และตัวเลขสำหรับหมุนใบพัด subscale คอมโพสิตชั่นจะพิสูจน์ได้ว่าวิธีการเชิงตัวเลขที่นำเสนอสามารถทำได้ และมีประสิทธิภาพเมื่อใช้กับแบบกระตุ้นฐานหมุนของใบมีด ทดสอบทดลองและสร้างโมเดลไนต์ multiphysicsเทคนิคที่อธิบายไว้ในบทความนี้แสดงว่า การป้องกันความสั่นสะเทือนชั่นสามารถลดการสั่นสะเทือนของเครื่องบินเครื่องยนต์ใบพัดคอมโพสิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสั่นสะเทือนพ้องของใบมีดเครื่องยนต์ก่อให้เกิดปัญหาใบความเมื่อยล้าในเครื่องมือซึ่งสามารถนำไปสู่
การออกแบบใบมีดที่มีประสิทธิภาพหนาและ aerodynamically ต่ำกว่าน้ำหนักเครื่องยนต์เผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงและเพิ่ม
ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา เพื่อลดการสั่นสะเทือนระดับใบมีดที่ไม่พึงประสงค์การสั่นสะเทือน piezoelectric ใช้งาน
ควบคุมได้รับการตรวจสอบอาจช่วยให้การออกแบบใบมีดใบมีดทินเนอร์ประสิทธิภาพสูงกว่า
และลดปัญหาความเมื่อยล้าใบมีด ในขณะที่ความคิดหมาด piezoelectric ได้รับการตรวจสอบ
โดยนักวิจัยอื่น ๆ ปีที่ผ่านมาการศึกษาน้อยมากได้รับการทำรวมทั้งผลกระทบต่อการหมุน ปัจจุบัน
การศึกษาความพยายามที่จะเติมช่องว่างนี้ โดยมีวัตถุประสงค์ในด้านการวิจัยครั้งนี้เพื่อ (ก) การพัฒนาวิธีการ
วิเคราะห์ Multiphysics piezoelectric รูปแบบใบมีดองค์ประกอบคอมโพสิต จำกัด สำหรับฮาร์โมนิบังคับ
วิเคราะห์การตอบสนองการสั่นสะเทือนควบคู่กับวงจร RLC ติดตามการหมุนสภาพเครื่องยนต์ใบมีด (ข) การตรวจสอบ
รูปแบบตัวเลข กับข้อมูลการทดสอบทดลองและ (ค) ประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพการคำนวณ
ความสามารถซึ่งจะช่วยให้การจำลองของใบมีดหมุนภายในนาซา GRC แบบไดนามิกปั่น Rig สิ่งอำนวยความสะดวก
ศึกษาเชิงเลขและการทดลองหมุน piezoelectric คอมโพสิต subscale ใบพัดลมได้ดำเนินการ.
มันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าวิธีการเชิงตัวเลขที่นำเสนอความเป็นไปได้และมีประสิทธิภาพเมื่อนำไปใช้
หมุนใบมีดรูปแบบฐานการกระตุ้น ทดลองการทดสอบและการสร้างแบบจำลอง Multiphysics จำกัด องค์ประกอบ
เทคนิคการอธิบายไว้ในบทความนี้แสดงว่าการสั่นสะเทือนทำให้หมาด ๆ piezoelectric อย่างมีนัยสำคัญสามารถลดการ
สั่นสะเทือนของเครื่องยนต์คอมโพสิตใบพัดลม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

จังหวะการสั่นสะเทือนของเครื่องบินใบพัดเครื่องยนต์ เพราะใบมีดความเมื่อยล้าปัญหาในเครื่องยนต์ ซึ่งสามารถนำไปสู่หนาและอากาศพลศาสตร์ลดการแสดงการออกแบบใบมีด , เพิ่มน้ำหนัก , เครื่องยนต์และเชื้อเพลิงเผาไหม้ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา เพื่อลดระดับการสั่นสะเทือนที่ไม่พึงประสงค์ใบมีด , ปราดเปรียว piezoelectric การสั่นสะเทือนควบคุมได้รับการสอบสวน อาจทำให้การออกแบบทินเนอร์ใบมีดสำหรับประสิทธิภาพสูงขึ้น ใบมีดและลดปัญหาความเมื่อยล้าของใบมีด ขณะที่เพียโซอิเล็กทริกแบบคิดจะสอบสวนโดยนักวิจัยอื่น ๆ ปี การศึกษาน้อยมากได้รับการทำ รวมถึงผลการหมุน ปัจจุบันการศึกษาพยายามที่จะเติมช่องว่างนี้ . วัตถุประสงค์เฉพาะของการศึกษา คือ ( ก ) การพัฒนาวิธีการการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์แบบ Composite ใบมีด multiphysics piezoelectric ฮาร์มอนิกบังคับการวิเคราะห์การตอบสนองการสั่นควบคู่ไปกับการปรับวงจร RLC สภาพใบมีดหมุนเครื่องยนต์ ( ข ) ตรวจสอบแบบจำลองเชิงตัวเลขกับข้อมูลทดสอบ ทดลอง และ ( ค ) ให้บรรลุประสิทธิภาพการจำลองเชิงตัวเลขความสามารถในการจำลองซึ่งช่วยให้ใบมีดหมุนภายในนาซา GRC แบบไดนามิกหมุนอุปกรณ์สิ่งอำนวยความสะดวก เป็นผลการศึกษาทดลองหมุนใบพัดเพียโซอิเล็กทริกคอมโพสิต ( กำหนดมันถูกพิสูจน์แล้วว่า การเสนอวิธีเชิงตัวเลขมีความคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพเมื่อใช้กับหมุนใบพัดแบบฐานแบบจำลอง ทดลองทดสอบและ multiphysics การสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์เทคนิคที่อธิบายไว้ในบทความนี้ที่แสดงสามารถลดการสั่นสะเทือนแบบเพียโซอิเล็กทริกการสั่นสะเทือนของเครื่องบินใบพัดเครื่องยนต์คอมโพสิต .