タービンの振動解析

オプトメトリのレーザドップラ振動計は、さまざまな荷重や温度条件下におけるタービンブレードの振動を非接触で高精度に計測します。これらの計測は、共振問題の早期発見をサポートし、モーダルパラメータに関する重要なデータを提供することで、エンジニアの疲労寿命予測やメンテナンスサイクルの最適化に役立ちます。振動特性を理解することで、当社の技術は、厳しい航空宇宙環境におけるタービン効率の向上、安全性の向上、運転寿命の延長を実現します。

レーザー振動計のタービンブレードへの応用

タービン・ジェットエンジンは、現代航空において航空機に不可欠なものとなっている。さらなる開発は常に、飛行の安全性、タービンの効率、全体的な動作挙動の改善、騒音排出の低減を目指している。

タービン・ジェット・エンジンの最も重要なコンポーネントのひとつがタービンブレードです。さまざまな負荷レベルや温度におけるタービンブレードの特性は、エンジン全体の挙動に影響を与えます。

タービンブレードの疲労寿命をより適切に推定する方法の1つに、「低サイクル疲労」(LCF)測定法があります。熱負荷による疲労は、1000℃までの温度で「熱機械疲労」(TMF)法を用いてより詳細に調べます。ブレード形状のモデル計算により、減衰特性と流動挙動を最適化し、不要な共振を抑制します。

オプトメトリのレーザドップラ振動計は、非接触でブレードの動作振動を高精度に測定します。振動特性を知ることで、モーダルパラメータの決定やモデル予測の検証が可能になります。さまざまな負荷方法による特性の変化から、実際の運転条件下でタービンに期待される寿命を予測することができます。この結果は、タービンのメンテナンスサイクルを決定したり、過負荷時のタービンの寿命を予測したりする上で重要です。例えば、他の航空機エンジンの故障を補うために、残りのタービンを通常負荷よりもかなり高い負荷で運転しなければならない場合などです。

スキャニング レーザドップラ振動計システムは、ブレード表面の振動形状を迅速かつ簡単に計測できるため、この手法に特に大きな付加価値をもたらします。

オプトメトリのレーザドップラ振動計は信号強度や信号品質が高いため、測定面の特別な処理や前処理は不要です。光っている物体や反射率の低い物体でも、振動パラメータを高精度に測定できます。

レーザードップラー振動計によるタービンブリスの精密モード解析

オプトメットのSMART Scan+は、表面全体の振動をキャプチャし、高速で信頼性の高いモード解析を実現します。この高精度システムは、モーダルパラメータを正確に求めることにより、航空機部品の振動特性を詳細に調査することを可能にします。

SMART Scan+により、開発者やエンジニアはタービンブレードのような部品の振動モードを素早く正確に特徴付けることができます。これは部品の構造的完全性と耐久性を評価し、最適化する上で重要な役割を果たします。

タービンブレードのたわみ形状

レーザドップラ振動計は、タービンブレードの振動パターンを非接触で高精度に解析します。この測定により、ブレードのたわみ形状と振動特性に関する貴重な知見が得られ、構造最適化と寿命延長に貢献します。この技術により、現実的な荷重試験が可能になり、共振の早期発見と長期的な運転安全性の確保が可能になります。