تحلیل ارتعاشات مجموعه پره و دیسک تحت تاثیر نامیزانی (mistuned)

نامیزانی در سیستم پره و دیسک، پدیده ای بسیار خطرناک و غیر قابل اجتناب است که در اثر از بین رفتن تقارن دایره ای در سیستم در اثر پارامترهایی همچون تولرانس های ساخت و استهلاک ایجاد می شود. در اثر این نامیزانی ها در سیستم تقارن دایره ای پدیده هایی همچون جداسازی مود ها، محلی سازی مود ها، و تفاوت های بسیار آشکار بین پاسخ سیستم میزان و نامیزان پدیدار می شود. در این پایان نامه ابتدا مفاهیم کلی مسیله برای درک تاثیرات نامیزانی بر ارتعاشات سیستم پره و دیسک برای مدل های ساده تر و متمرکز بیان شده است. برای این هدف، مفهوم بدترین الگوی نامیزانی به عنوان یک مسیله بهینه سازی فرموله شده و نتایج آن در مدل های پیچیده بکار رفته است. همچنین مفاهیم نامیزانی عمدی برای کاهش حساسیت سیستم به نامیزانی به عنوان روش کاهش بدترین پاسخ مطرح شده است. تغییر آرایش چیدمان پره ها در سیستم، به شکل یک مسیله بهینه سازی به عنوان روش دیگر برای کاهش بدترین پاسخ ارایه شده است. در ادامه توانایی این روش ها برای حل یک مدل متمرکز نشان داده شده است و کلیه مسایل بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک و روش بهینه سازی دو مرحله ای حل شده است. در ادامه نحوه فرمولاسیون مدل دینامیکی پره و دیسک واقعی و سه بعدی با استفاده از روش اجزاء محدود و برای المان 8گره ای، شش وجهی و ایزوپارامتریک بیان شده است. سپس برای یک مدل سه بعدی پاسخ اجباری و آزاد سیستم بررسی شده است و خواص سیستم های دارای تقارن دایره ای بیان شده است. در ادامه برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک تحت تاثیر نامیزانی روش های کاهش مرتبه سیستم های بزرگ دینامیکی بکارگرفته شده و برای کاهش سیستم پره و دیسک از طریق ترکیب مود های تشکیل دهنده با نامیزانی های بزرگ و کوچک روش جدیدی ارایه شده است. سپس روش نامیزانی های بزرگ برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک با پره معیوب بکار رفته و روش نامیزانی کوچک برای تحلیل دینامیکی سیستم پره و دیسک باوجود اختلالات کوچک مدول الاستیسیته هر پره در مقابل دیگر پره ها بکارگرفته شده است. سپس نتایج آن برای یافتن پاسخ اجباری تحت تحریک هارمونیک با روش های ارایه شده در مطالعات قبلی (کریگ بامپتون) مقایسه شده است. در ادامه تاثیرات نامیزانی در سیستم های ساده شده غیرخطی بررسی شده و از روش مقیاس چندگانه و اختلالات کوچک برای تحلیل ارتعاشات اجباری و پاسخ حالت دایم سیستم غیرخطی استفاده شده است. در پایان تاثیرات بد نامیزانی بر پاسخ آیروالاستیسیته سیستم پره و دیسک بررسی شده است. به این ترتیب سرعت واگرایی و فلاتر برای سیستم میزان و نامیزان و همچنین پاسخ این سیستم ها باهم مقایسه شده است. برای این هدف از یک مدل متمرکز دینامیکی و روش اجزای مرزی برای مدل آیرودینامیکی استفاده شده است.