Dynamic non‐linear analysis of a cracked blade

Abstract

A cracked blade non‐linear dynamic analysis was performed, taking into account contact interaction between crack sides. The contact‐induced non‐linear problem was solved by using the harmonic balance method. Accuracy and computational efficiency are demonstrated by comparing the results with the time integration of the system's motion equation Problem size reduction was performed using system fixed‐interface method. They suppose that a crack forms an interface between two sub‐structures and use a relative degree of freedom to describe the motion of crack sides. The influence of centrifugal forces was investigated in order to understand the necessity of problem non‐linear formulation depending on crack location and frequency of rotation. Santrauka Mentelės su įtrūkimu netiesinė dinamikos analizė atlikta įvertinant įtrūkimo kraštų kontaktinę sąveiką. Netiesinis uždavinys sprendžiamas harmoninės analizės metodu. Tokio metodo rezultatų tinkamumas ir efektyvumas demonstruojamas lyginant su sistemų dinaminių lygčių skaitinio sprendimo rezultatais. Sprendžiamo uždavinio eilė mažinama kraštų fiksavimo metodas. Šiuo atveju buvo laikoma, kad plyšys suformuoja ribą tarp dviejų konstrukcijos dalių ir plyšio ribų kitimo aprašymui naudojamos santykinės koordinatės. Buvo ištirta išcentrinių jėgų įtaka netiesiniam formulavimui, priklausomai nuo plyšio padėties ir kampinio greičio. Reikšminiai žodžiai: mentelė su plyšiu, kontaktas, harmoninio balanso metodas, amplitudės – dažnio charakteristika, savasis dažnis.

Keywords

• cracked blade
• contact
• harmonic balance method
• frequency response function
• eigenfrequency