Excitation of a localized nonlinear normal mode of a bladed disk assembly lump mass nonlinear model

This article examines a lump mass model of a perfectly symmetric bladed disk assembly of five sectors with nonlinearities in blades. Nonlinear modal analysis and the existence of localized Nonlinear Normal Modes (NNMs) has been shown in previous work [1]. In this article, we demonstrate numerically that it is possible to excite the localized NNMs using travelling waves excitation. Practically this is very important, in case of operation of the assembly in nonlinear regime, then the localized modes must be taken into account, for the proper life-assessment of the assembly. Also this work will be continued with the determination of Nonlinear "Cambell’s" diagram of helicopter blades assemblies, with final aim to control their nonlinear dynamics.

Wpracy przedstawiono analizę drgań dyskretnego, idealnie symetrycznego, modelu struktury składającej się z dysku wraz z dołączonymi pięcioma nieliniowymi sektorami, reprezentującymi nieliniowe łopaty wirnika. Szczegółową nieliniową analizę modalną, jak również możliwość lokalizacji nieliniowych postaci drgań (NNM) zawarto w artykule [1]. W bieżącej pracy przedstawiono numeryczną analizę nieliniowych postaci drgań wzbudzonych za pomocą poruszającej się fali. W przypadku gdy badany układ jest nieliniowy możliwe jest wystąpienie tzw. lokalizacji postaci drgań. Zjawisko to ma istotne znaczenie praktyczne. Powinno być wzięte pod uwagę wcelu prawidłowej eksploatacji struktury wielołopatowej oraz zwiększenia jej czasu “życia”. Przedstawione badania będą wykorzystane do wyznaczenia diagramu Cambell’a dla wirnika śmigłowca i w konsekwencji posłużą do opracowania strategii sterowania jego nieliniową dynamiką.