TY - JOUR

T1 - ОТРАБОТКА МЕТОДОВ ГЕНЕРАТИВНОГО ДИЗАЙНА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

AU - Седунин, Вячеслав Алексеевич

AU - Марченко, Юрий Глебович

AU - Калинин, Илья Александрович

AU - Шкрылев, Савелий Игоревич

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - На сегодняшний день развитие аддитивных технологий производства, в первую очередь, металлических компонентов, открывает новый уровень возможностей для аэродинамической и механической оптимизации элементов газотурбинных двигателей и достижения новых уровней эффективности, надёжности и удельных параметров. Однако, конструктивная проработка двигателя с использованием аддитивных технологий требует принципиально иного подхода к проектированию узлов и элементов. Задачей настоящего исследования является отработка жизненного цикла элементов газотурбинных установок, в данном случае, рабочих лопаток компрессора, при использовании новых методов проектирования - генеративного дизайна, и новых способов производства - 3D печати. Внимание уделено этапам проектирования, расчётного исследования, проектирования и изготовления функционирующего изделия, его исследования и испытаний. В качестве исследуемой модели была выбрана лопатка одноступенчатого низкоскоростного осевого компрессора. В результате применения алгоритмов оптимизации генеративного дизайна была получена геометрия лопатки низкоскоростного стенда, обладающая меньшей массой при снижении времени изготовления, а также достаточным запасом прочности. Проведены испытания лопатки в составе низкоскоростного стенда, которые подтвердили надежность полученной детали. Рассмотренный метод проектирования позволяет минимизировать массу деталей при сохранении требуемой жесткости, однако, конечная топология геометрии требует проверки на соответствие методу изготовления.

AB - На сегодняшний день развитие аддитивных технологий производства, в первую очередь, металлических компонентов, открывает новый уровень возможностей для аэродинамической и механической оптимизации элементов газотурбинных двигателей и достижения новых уровней эффективности, надёжности и удельных параметров. Однако, конструктивная проработка двигателя с использованием аддитивных технологий требует принципиально иного подхода к проектированию узлов и элементов. Задачей настоящего исследования является отработка жизненного цикла элементов газотурбинных установок, в данном случае, рабочих лопаток компрессора, при использовании новых методов проектирования - генеративного дизайна, и новых способов производства - 3D печати. Внимание уделено этапам проектирования, расчётного исследования, проектирования и изготовления функционирующего изделия, его исследования и испытаний. В качестве исследуемой модели была выбрана лопатка одноступенчатого низкоскоростного осевого компрессора. В результате применения алгоритмов оптимизации генеративного дизайна была получена геометрия лопатки низкоскоростного стенда, обладающая меньшей массой при снижении времени изготовления, а также достаточным запасом прочности. Проведены испытания лопатки в составе низкоскоростного стенда, которые подтвердили надежность полученной детали. Рассмотренный метод проектирования позволяет минимизировать массу деталей при сохранении требуемой жесткости, однако, конечная топология геометрии требует проверки на соответствие методу изготовления.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49526646

M3 - Статья

SP - 26

EP - 31

JO - Компрессорная техника и пневматика

JF - Компрессорная техника и пневматика

SN - 2413-3035

IS - 2

ER -