Robuste Optimierung beschaufelter Räder durch absichtliche Verstimmung

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Ein beschaufeltes Rad ist nur im Idealfall ein rotationssymmetrisches Bauteil. In der Realität wird die zyklische Symmetrie des Rads durch unvermeidbare zufällige Störungen infolge von Werkstoffinhomogenitäten, Fertigungstoleranzen, Verschleiß usw. zerstört. Dies ist unter dem Begriff Verstimmung bekannt und kann zu Schwingungsproblemen führen. Die lokale Amplitudenüberhöhung ist abhängig vom Verstimmungsniveau. Für kleine, zufällige Störungen ist die Amplitudenüberhöhung klein und steigt mit der Abweichung der Schaufelparameter (z.B. Masse oder Geometrie) vom Idealfall, bis ein Maximum erreicht wird. Danach sinkt die Amplitude für höhere Verstimmungsniveaus. Diese Eigenschaft wird ausgenutzt um die beschaufelten Räder weniger empfindlich gegen zufälliger Störungen zu machen. Die Parameter der Schaufel werden absichtlich verstimmt um die Amplitudenüberhöhung zu minimieren. Mit einer robusten Optimierung wird eine Lösung gesucht, die unempfindlich gegenüber den Unsicherheiten bzw. den Schwankungen der Systemparameter ist. Im vorliegenden Buch sind die Strategien gezeigt, um ein beschaufeltes Rad durch absichtliche Verstimmung robust zu optimieren.