Metodologia avanzata per la simulazione aeromeccanica di LPT per motori aeronautici commerciali = Advanced methodology to simulate aeromechanics in LPT for commercial engines

Le vibrazioni costituiscono una problematica fondamentale nella progettazione di una turbomacchina: esse alimentano il fenomeno della fatica ad alto numero di cicli (HCF) e possono condurre, se non opportunamente controllate, a cedimenti catastrofici delle strutture. Risulta quindi di estrema importanza la previsione della risposta dinamica di un sistema vibrante quale un motore aeronautico, al fine di produrre nuovi design in grado di migliorarne le prestazioni, senza tuttavia incorrere in problemi strutturali. La presente tesi si pone come continuazione dell’attività di ricerca intrapresa da GE Avio Aero nell’ambito del progetto GREAT 2020 ed ha come obiettivo lo sviluppo di un software dedicato all’analisi preliminare aeromeccanica di dischi palettati appartenenti a stadi di turbina di bassa pressione per valutarne la risposta di ciclo limite. Il problema aeroelastico non lineare del flutter in presenza di contatti in grado di dissipare energia grazie all’attrito prodotto dallo strisciamento tra la radice della pala e la cavità del disco è risolto grazie all’utilizzo di una metodologia precedentemente sviluppata. Partendo da questa base, è stata progettata un’interfaccia grafica in ambiente MatLab per facilitare l’esecuzione delle analisi, migliorare la gestione dei parametri di input e poter eseguire in modo efficace la fase di post-processing. Ciò ha richiesto un iniziale studio del software esistente per comprenderne il funzionamento, le potenzialità e gli aspetti migliorabili. In un secondo momento l’attenzione è stata focalizzata sulla modellazione e l’analisi di differenti distribuzioni di precarico dovuto a forza centrifuga nella zona di contatto pala-disco e all’influenza che esso ha sulla risposta di ciclo limite, confrontando i valori numerici con i dati sperimentali.