Simulation des dynamischen Verhaltens von quetschöldämpfer-gelagerten ATL

Im Rahmen der Gesamtauslegung von Rotorsystemen stellt die Konzipierung der Lagerung ein wesentliches Element dar. Dabei werden aus Kostengründen und bedingt durch eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften überwiegend Gleitlagerelemente verwendet. Dem gegenüber steht allerdings ein verhältnismäßig komplexer Auslegungsprozess, da das Bewegungsverhalten des Rotors relativ zu den Gleitlagern ein stark nichtlineares Verhalten aufweist. Aufgrund der unsymmetrischen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften können selbsterregte Schwingungen entstehen, die häufig zu einem instabilen Lauf des Rotors führen und als Oil-Whirl bzw. Oil-Whip bekannt sind.
In diesem Kontext kommt der prädiktiven Simulation des Rotorverhaltens eine wesentliche Bedeutung bei, um kostenintensive Prototypenuntersuchungen zu minimieren. Darüber hinaus lassen sich modelltechnisch Variationen experimentell schwer zugänglicher Randbedingungen wie der Unwuchtverteilung durchführen, um a priori das zu erwartende Schwingungsverhalten bewerten zu können.
Da eine Steigerung des Modellierungsgrads in der Regel mit einer Erhöhung der Rechenzeiten einhergeht und dies dem Ziel eines schnellen Auslegungsprozesses entgegenwirkt, muss im Kontext der notwendigen Modellgüte ein adäquater Kompromiss zwischen Genauigkeit der Simulation und resultierendem Aufwand gefunden werden, was auch bei der Modellbildung Parametervariationen nach sich zieht.
Ziel des Projektes ist die Analyse zweier Abgasturbolader mit abweichendem Radiallagerkonzept. Während der Referenzlader mit einer semi-floating Schwimmbuchsenlagerung ausgestattet ist, soll die Neuentwicklung ohne zweiten Schmierfilm auskommen, was als Kompaktlagerung bezeichnet wird. Damit einhergehend sind das zu erwartende Schwingungsverhalten sowie die tribologisch relevanten Lagerparameter im Kontext von Fertigungstoleranzen und der transienten Belastung zu untersuchen, was abschließend eine Bewertung des neuen Lagerkonzepts ermöglicht