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La fatica ad elevato numero di cicli viene sottoposta ad uno studio di alto profilo

Fatica ad alto numero di cicli. Parole sinistre per una grossa industria. In termini semplici, la fatica ad alto numero di cicli (HCF) nell'industria aeronautica significa guasti al motore. Guasti seri che possono significare centinaia di milioni di euro in spese di manutenzione e perfino la perdita del velivolo e di vite umane.

Tecnologie industriali

Sollecitazione da vibrazioni: cicli che si ripetono migliaia di volte al secondo possono causare crepe nelle pale dei motori delle turbine a gas. In pochi minuti, crepe micromillimetriche, invisibili ad occhio nudo, possono allargarsi fino a diversi millimetri, causando avarie critiche di componenti importanti del motore, quali i ventilatori, le turbine ed i compressori. Non è necessario fermarsi a fare calcoli per capire quale disastro potenziale può esserne la conseguenza. Da qui nasce l'imperativo di sviluppare dei modi di predire i guasti da HCF in modo da migliorare la sicurezza dei velivoli, nonché l'affidabilità dei motori ed i costi operativi. Pensando a ciò, il progetto ADTurB ha cercato di progettare un sistema di misurazione capace di fornire dati di alta qualità per convalidare i risultati del software di previsione esistente e futuro. Sono state quindi avviate due campagne sperimentali. La prima si avvaleva di un procedimento di valutazione posto in atto presso l'EPFL, che ha cercato di convalidare il principio della sovrapposizione del responso forzato; il secondo procedimento, del DLR, ha fornito dati di convalida sulla risposta alla forza aerodinamica ed alle vibrazioni di un vero stadio turbina. Per entrambi i procedimenti si è effettuata la convalida in tutte le fasi, in modo da individuare accuratamente gli errori. A seguito del programma di misurazione, si è compilata una banca dati di risultati che permette di confrontare agevolmente insiemi di dati e di accedervi con facilità. I risultati indicano che, se da un lato molti aspetti predittivi del progetto sono ben modellati, la previsione dell'aerodinamicità instabile resta per ora la maggior fonte di errori. Tuttavia il procedimento del DLR ha fornito dati utili in quanto ha mostrato una risposta notevolmente bassa del motore. Il programma di misurazione continuerà avvalendosi di questi dati, che ne costituiranno la base in uno studio successivo: ADTurB II.

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