Nedávné experimenty identifikovaly významné torzní samobudící síly, což vedlo k vývoji nového analytického modelu kalibrovaného pomocí dat pro profil lopatek NACA 0010. Kritickým pokrokem byl přechod od modelu tření„rovinný kontakt“ k modelu „hranový kontakt“ pro torzní vibrace, který přesněji zohledňuje relativní rotaci a průniky kontaktních ploch.
Numerické simulace lopatkového kola prokázaly, že bez tlumení vedou aeroelastické vazby k exponenciálnímu nárůstu amplitud – flutteru. Implementací třecích spojů v tie-bossech a v bandáži se však podařilo flutter úspěšně potlačit, čímž se amplitudy vibrací snížily o řád a eliminovala se dominance torzní rezonanční frekvence ve spektru.
Obrázek 1 – Kinematika kontaktních modelů pro sousední profily P1 a P2
Byl formulován obecný model profilu N zohledňující interakce mezi sousedními lopatkami (obr. 2). Konkrétní implementace tohoto modelu byla provedena pro model, který má 13 profilů (lopatek).
Obrázek 2 – Model dvou vibrujících a vzájemně propojených profilů s vlivem vzájemných nelineárních interakcí
Výsledky získané pomocí modelu se dvěma profily ukazují, že přítomnost nelineárního spojení vede k synchronizaci vibrací a k tomu, že v důsledku synchronizace se během režimu lock-in nevyskytuje fázově posunutý vibrační mód, obr. 3.
Obrázek 3 – Porovnání výsledků linearizovaných modelů (horní řádek) a amplitudových charakteristik z časové simulace pomocí nelineárního modelu, který vede k synchronizaci.