Dinamica di dischi palettati in presenza di mistuning = Dynamics of bladed disks in the presence of mistuning

Nella progettazione di un componente strutturale l’analisi in frequenza è fondamentale per evitare che le condizioni di risonanza ricadano all’interno del suo range operativo. Essa si traduce nell’analisi modale, che permette il calcolo delle frequenze naturali e dei modi propri del sistema. L’obiettivo del lavoro di tesi è stata l’analisi modale di uno stadio rotorico di turbina, che è stata svolta usando la tecnica di modellazione agli elementi finiti utilizzando vari moduli del software di simulazione computazionale Ansys. Il software Ansys è uno strumento di simulazione multifisica sviluppato da ANSYS Inc. utilizzato in una vasta gamma di applicazioni ingegneristiche che consente, utilizzando prototipi virtuali, di prevedere e valutare il comportamento dei prodotti in condizioni di lavoro reali, fornendo informazioni necessarie al processo di progettazione e successivo sviluppo del prodotto. I componenti in esame sono stati modellati e discretizzati utilizzando alcuni dei software nella suite di Ansys, e l’analisi modale è stata poi effettuata in ambiente Ansys Mechanical APDL avvalendosi del servizio HPC del Politecnico di Torino per svolgere analisi one rose dal punto di vista computazionale. Il lavoro di tesi è partito dall’analisi modale di una singola paletta fissata ad un clamp opportunamente vincolato, per poi passare allo studio del modello del disco palettato mediante analisi in simmetria ciclica considerando, in prima approssimazione, il rotore composto da n settori uguali e beneficiando quindi di un costo computazionale ridotto. Si è poi studiato il disco palettato completo tenendo conto del mistuning, ovvero la fenomenologia legata ad effetti reali nel rotore che si discostano dall’ipotesi di simmetria ciclica. Quest’ultima simulazione è stata effettuata in HPC @PoliTo per ovviare ad un costo computazionale molto elevato.