Введение
1. Обзор состояния проблемы анализа устойчивости и оптимизации стержней и лопаток турбомашин 8
1.1. Основные понятия 8
1.2. Обзор задач анализа устойчивости стержней, нагруженных неконсервативными силами 10
1.3. Роль упрощенных моделей в проектировании лопаток ГТУ 14
1.4. Обзор состояния проблемы аэроупругости лопаток турбомашин 18
1.5. Связь задач анализа динамической устойчивости стержней и лопаток турбомашин 34
1.6. Актуальность и план работы 37
2. Сравнение численных методов исследования устойчивости стержней 38
2.1. Математическая модель стержня 38
2.2. Вариационно-разностный метод 44
2.3. Метод Бубнова-Галеркина и метод конечных элементов 46
2.4. Метод сагиттарной функции 48
2.5. Результаты анализа устойчивости 50
3. Модифицированный конечный элемент предварительно закрученного стержня для моделирования лопатки ГТУ 67
3.1. Математическая модель предварительно закрученного стержня 67
3.2. Проверка реализованного конечного элемента 78
3.3. Определение области применимости реализованной стержневой модели 84
4. Анализ аэроупругих колебаний лопатки турбины ГТУ 89
4.1. Обзор методов анализа флаттера лопаток турбомашин 89
4.2. Моделирование изгибно-крутильного лопатки ГТУ 98
5. Автоматизированное проектирование стержней и лопаток ГТУ по критерию динамической устойчивости 116
5.1. Задача оптимального проектирования стержней 116
5.1.1. Оптимизация в задаче устойчивости консольного стержня 122
5.1.2. Оптимизация в задаче устойчивости свободного стержня 128
5.1.3. Оптимизация колонны с дополнительной опорой 132
5.2. Применение методов оптимизации для повышения запаса аэроупругой устойчивости лопатки турбины ГТУ 140
Выводы 145
Литература
