Die Monte Carlo Methode Technik

Die Eigenfrequenzen von Triebwerkschaufelungen werden üblicherweise anhand deterministischer Rechenmodelle (Nominalschaufel) durchgeführt. Für die Bewertung einer resonanzfreien Auslegung werden Frequenzstreuungen in Form von Sicherheitsabständen zu den Erregerordnungen, die aus Erfahrungswerten basieren, berücksichtig. Um die erforderlichen Sicherheitsabstände berechnen zu können, ist eine probabilistische Betrachtungsweise der zu erwartenden Streuungen notwendig. Die geometrischen Toleranzen einer Verdichterlaufschaufel werden in dieser Arbeit hinsichtlich ihres Einflusses auf die Eigenfrequenzen berechnet. Die Toleranzen bestehen aus Profiltoleranzen wie Sehnenlängen-, Profildicke-, Plattform- oder Schaufelfuß -toleranz. Dabei wird für die einzelnen Toleranzen eine statistische Verteilung ermittelt, die mit der Güte des Fertigungsprozesses konform sind. Mittels der Monte Carlo Simulation werden anschließend die oben ermittelten Toleranzverteilungen zur Berechnung eines Meta Modells herangezogen. Das Meta Modell liefert die Verteilung und Häufigkeit der Frequenzstreuung.

Autorentext

Dipl.-Ing.(FH) Studium des Maschinenbaus an der Fachhochschule Düsseldorf. Seit 2001 CAD Methoden- und Softwareentwickler für Anwendungen zur Optimierung des Konstruktionsprozesses und komplexer interdisziplinärer Prozesse von Triebwerkskomponenten bei der MTU Aero Engines in München.

Klappentext

Die Eigenfrequenzen von Triebwerkschaufelungen werden üblicherweise anhand deterministischer Rechenmodelle (Nominalschaufel) durchgeführt. Für die Bewertung einer resonanzfreien Auslegung werden Frequenzstreuungen in Form von Sicherheitsabständen zu den Erregerordnungen, die aus Erfahrungswerten basieren, berücksichtig. Um die erforderlichen Sicherheitsabstände berechnen zu können, ist eine probabilistische Betrachtungsweise der zu erwartenden Streuungen notwendig. Die geometrischen Toleranzen einer Verdichterlaufschaufel werden in dieser Arbeit hinsichtlich ihres Einflusses auf die Eigenfrequenzen berechnet. Die Toleranzen bestehen aus Profiltoleranzen wie Sehnenlängen-, Profildicke-, Plattform- oder Schaufelfuß -toleranz. Dabei wird für die einzelnen Toleranzen eine statistische Verteilung ermittelt, die mit der Güte des Fertigungsprozesses konform sind. Mittels der Monte Carlo Simulation werden anschließend die oben ermittelten Toleranzverteilungen zur Berechnung eines Meta Modells herangezogen. Das Meta Modell liefert die Verteilung und Häufigkeit der Frequenzstreuung.