Konstruktionsförslag på takförsedd blisk för militära jetmotorfläktar
Examensarbetet undersöker huruvida en blisk kan förses med ett heltäckande tak över bladtopparna. En blisk är en skiva och blad som är tillverkat i ett stycke. Som referens under arbetet används en befintlig blisk från provkompressorn Hulda. Målsättningen med att förse blisken med ett tak är att taket ska stabilisera konstruktionen genom att förstyva bladen och höja frekvenserna för de lägsta egenfrekvenserna samt eliminera läckflödet över bladen. Under arbetet undersöks material, tillverkningsmetoder, tillverkningskostnader samt de risker som finns vid användning av den takförsedda blisken. Utvärderingen baseras på tre koncept som genererats och utvalts under ett tidigare projektarbete. Koncepten är: Koncept 1, blisk och tak tillverkat i ett stycke titan. Koncept 2, blisk med separat titanring som förspänns. Koncept 3, blisk med tak tillverkat i ett stycke titan med förspänd kompositring som förstärkning. Materialet i blisken är sedan tidigare bestämt att vara en titanlegering. Som material till kompositen väljs kolfiberarmerad epoxi. För titanblisken väljs tillverkningsmetoderna svarvning och fräsning. Kompositringen tillverkas genom fiberlindning. Inledande beräkningar antyder att en förstärkning med lättviktsmaterial som i koncept 3 är mest gynnsamt. Detta styrks av resultatet från de statiska analyserna av koncept 1 och 2, där båda koncepten fallerar. I koncept 1 kan eventuellt de spänningskoncentrationer som uppstår avhjälpas med en omkonstruktion av bladens infästningar mot taket. I den statiska analysen av koncept 3 uppstår problem med att modellera kompositmaterialets egenskaper. FE-modellen är inte verklighetstrogen. Därför krävs en förbättring av denna för att verifiera konceptet. En jämförande modalanalys genomförs mellan referensblisken och koncept 1. Resultatet bekräftar antagandet att införandet av ett tak på en blisk höjer egenfrekvenserna.