Journal of Dynamics and VibroacousticsJournal of Dynamics and VibroacousticsДинамика и виброакустика2409-4579Samara National Research University24937210.18287/2409-4579-2024-9-3-6-15ArticlesСтатьиResearch ArticleMANUFACTURING PROCESS SIMULATION OF A BUMP FOIL FOR A GAS FOIL BEARINGМОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОФРИРОВАННОГО ВКЛАДЫША ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ЛЕПЕСТКОВОГО ПОДШИПНИКАBadykovRenat R.БадыковРенат Раисович

Ph.D. of Engineering Science, Assistant Professor of Department of Aircraft Engine Construction and Design

К.т.н., доцент кафедры «Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов»

badykov.rr@ssau.ruYurtaevArtem A.ЮртаевАртем Алексеевич

Master’s student

Магистрант

yurtaev.aa@ssau.ruGrigorevEgor M.ГригорьевЕгор Максимович

Graduate, Assistant of Department of Aircraft Engine Construction and Design

Аспирант, ассистент кафедры «Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов»

grigorev.em@ssau.ruLomachevAleksey O.ЛомачёвАлексей Олегович

Graduate, Assistant of Department of Aircraft Engine Construction and Design

Аспирант, ассистент кафедры «Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов»

lomachev.ao@ssau.ruSamara National Research University (Samara University)Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)231220239323.12.202323.12.202361530122023Copyright ©; 2023, Badykov R.R., Yurtaev A.A., Grigorev E.M., Lomachev A.O.Copyright ©; 2023, Бадыков Р.Р., Юртаев А.А., Григорьев Е.М., Ломачёв А.О.2023Badykov R.R., Yurtaev A.A., Grigorev E.M., Lomachev A.O.Бадыков Р.Р., Юртаев А.А., Григорьев Е.М., Ломачёв А.О.https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://ogarev-online.ru/2409-4579/article/view/249372

The paper describes the tools design process for manufacturing the bump foil of a radial gas foil bearing. The paper proposes an alternative technology for manufacturing the bump foil and a solution to the issues related to this technology, accounting for the compensating effects of residual elastic deformations after the manufacturing process. The significance of the finite element method implementation for residual deformations and stresses accounting is emphasized, aiming to minimize the negative impact of residual elastic deformation on the bearing operational parameters.

Статья посвящена процессу проектирования инструментов для изготовления гофрированного вкладыша газодинамического радиального лепесткового подшипника. В статье предлагается применение альтернативной технологии изготовления гофрированного вкладыша и решаются связанные с данной технологией задачи по прогнозированию, учёту и компенсации влияния остаточных упругих деформаций, возникающих при его изготовлении. Подчеркивается значимость использования численного метода конечных элементов для учёта остаточных деформаций и напряжений с целью минимизации негативного влияния остаточной упругой деформации.

gas dynamic bearingnumerical modemoldANSYS Static Structuralstampingdeformationгазодинамический подшипникчисленная модельпресс-формаANSYS Static StructuralштамповкадеформацияRuscitto, D., McCormick, J. and Gray S. (Apr. 1978), Hydrodynamic air lubricated compliant surface bearing for an automotive gas turbine engine. 1: Journal bearing performance, Mechanical Technology Incorporated, Latham, New York.Ruscitto, D. Hydrodynamic air lubricated compliant surface bearing for an automotive gas turbine engine. 1 – Journal bearing performance: tech. rep. / D. Ruscitto, J. Mccormick, S. Gray. – Latham, New York – Apr. 1978.Chen, H. M., Howarth, R., Soyars W. M., Theilacker J. C. and Bernard G. (2001), "Application of foil bearings to helium turbocompressor", Proceedings of the 30th Turbomachinery Symposium, pp. 103–114.Chen, H. M. Application of foil bearings to helium turbocompressor / H. M. Chen, R. Howarth, W. M. Soyars, J. C. Theilacker, G. Bernard // Proceedings of the 30th Turbomachinery Symposium. – 2001. – pp. 103–114.DellaCorte, C., Radil K. C., Bruckner R. J. and Howard S. A. (May 2008), "Design, Fabrication, and Performance of Open Source Generation I and II Compliant Hydrodynamic Gas Foil Bearings", Tribology Transactions, vol. 51, pp. 254–264.DellaCorte, C. Design, Fabrication, and Performance of Open Source Generation I and II Compliant Hydrodynamic Gas Foil Bearings / C. DellaCorte, K. C. Radil, R. J. Bruckner, S. A. Howard // Tribology Transactions. – May 2008. – vol. 51, pp. 254–264.Dykas, B., Bruckner, R., DellaCorte, C., Edmonds, B. and Prahl, J. (Oct. 2008), "Design, Fabrication, and Performance of Foil Gas Thrust Bearings for Microturbomachinery Applications", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, vol. 131, pp. 012301–012301.Dykas, B. Design, Fabrication, and Performance of Foil Gas Thrust Bearings for Microturbomachinery Applications / B. Dykas, R. Bruckner, C. DellaCorte, B. Edmonds, J. Prahl // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. – Oct. 2008. – vol. 131. – pp. 1–19.Shalash, K. (2019). An Experimental Study of Gas Lubricated Foil Journal Bearings Using an Instrumented Rotor with Wireless Telemetry, D. Sc. Thesis, EPFL, Lausanne, Switzerland.Shalash, K. An Experimental Study of Gas Lubricated Foil Journal Bearings Using an Instrumented Rotor with Wireless Telemetry : D. Sc. Thesis / K, Shalash. – EPFL, Lausanne, Switzerland, 2019.Ozturk, F., Ece, R. E., Polat, N. and Koksal, A. (Aug. 2010), "Effect of Warm Temperature on Springback Compensation of Titanium Sheet", Materials and Manufacturing Processes, vol. 25, pp. 1021–1024.Ozturk, F. Effect of Warm Temperature on Springback Compensation of Titanium Sheet / F. Ozturk, R. E. Ece, N. Polat, A. Koksal // Materials and Manufacturing Processes. – Aug. 2010. – vol. 25. – pp. 1021–1024.Zhan, L., Lin J. and. Dean, T. A. (Jan. 2011), "A review of the development of creep age forming: Experimentation, modelling and applications", International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 51, pp. 1–17, Jan.Zhan, L. A review of the development of creep age forming: Experimentation, modelling and applications / L. Zhan, J. Lin, T. A. Dean // International Journal of Machine Tools and Manufacture – Jan. 2011. – vol. 51. – pp. 1–17.Moon, Y. H., Kang, S. S., Cho, J. R. and Kim, T. G. (Jan. 2003), "Effect of tool temperature on the reduction of the springback of aluminum sheets", Journal of Materials Processing Technology, vol. 132, pp. 365–368.Moon, Y. H. Effect of tool temperature on the reduction of the springback of aluminum sheets / Y. H. Moon, S. S. Kang, J. R. Cho, T. G. Kim // Journal of Materials Processing Technology. – Jan. 2003. –vol. 132. – pp. 365–368.Ponomarev, Y.K., Pronichev, YU.N., Chegodaev, D.E., Vershigorov, V.M. and Kirilin, A.N. (1998), Mnogosloynye dempfery dvigateley letatel'nyh apparatov [Multilayer dampers for aircraft engines], Izdatel'stvo SGAU, Samara, Russia. (in Russian).Многослойные демпферы двигателей летательных аппаратов / Ю. К. Пономарев, Ю. Н. Проничев, Д. Е. Чегодаев [и др.]. – Самара : Изд-во СГАУ, 1998. – 234 с. : ил.Żywica, G., Bagiński. P. and Andrearczyk, А (2020), "A new method of manufacturing a foil bearing using tools made by the rapid prototyping technology", CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, vol. 31, pp. 514–524, ISSN 1755-5817, https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2020.08.003.Żywica, G. A new method of manufacturing a foil bearing using tools made by the rapid prototyping technology / G. Żywica, P. Bagiński, A. Andrearczyk // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. – 2020. – vol. 31. – pp. 514–524, ISSN 1755-5817, https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2020.08.003.Mechanical properties of polymer eSUN Hard-Tough [сайт]: – URL: https://esun-3d.ru/catalog/fotopolimernye_smoly/5677/?oid=5678 (Accessed 4 December 2023)Механические свойства полимера eSUN Hard-Tough [сайт]: – URL: https://esun-3d.ru/catalog/fotopolimernye_smoly/5677/?oid=5678 (дата обращения 4.12.2023)Tumanov, A. T.(1989), Aviatsionnye materialy [Aviation materials]. Vol. 2: Korrozionnostoykie i zharostoykie stali i splavy [Corrosion-resistant and heat-resistant steels and alloys], VIAM, Moscow. (in Russian).Туманов, А. Т. Авиационные материалы. Т. 2: Коррозионностойкие и жаростойкие стали и сплавы / А. Т. Туманов – Москва : ВИАМ, 1989 – 368 с.