Reduced order model of nonlinear structures for turbomachinery aeroelasticity
Modèle d'ordre réduit de structures non-linéaires pour l'aéroélasticité des turbomachines
Résumé
This work concerns the numerical modeling of geometric nonlinear vibrations of slender structures in rotation using an original reduced order model based on the use of dual modes along with the implicit condensation method. This approach is an improvement of the classical ICE method in the sense that the membrane stretching effect is taken into account in the dynamic resolution. The dynamics equations are first presented and the construction of the reduced order model (ROM) is then proposed. The second part of the paper deals with numerical applications using the finite element method, first for a three-dimensional cantilever beam, then for an Ultra-High Bypass Ratio (UHBR) fan blade subject to aerodynamic loads. In the applications considered, the proposed method predicts more accurately the geometrically nonlinear behavior than the ICE method.
Ce travail concerne la modélisation numérique de vibrations de structures allongées non-linéaire géométriques en rotation en utilisant un modèle d'ordre réduit basé sur l'utilisation de modes duaux et de la méthode de condensation implicite. Dans un premier temps les équations de la dynamique sont présentées et la construction du modèle d'ordre réduit (ROM) est proposée. La seconde partie du papier concerne les applications numériques en utilisant la méthode des éléments finis, premièrement pour une poutre encastrée-libre, puis pour moteur à très grand taux de dilution.
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