Metode Mendeteksi Onset Osilasi Merusak di Turbin Pesawat

Flutter adalah fenomena osilasi kompleks yang dapat menghancurkan bilah turbin pesawat dan secara historis menjadi penyebab beberapa kecelakaan pesawat. Dalam penelitian kedirgantaraan, flutter umumnya mengacu pada getaran yang tidak diinginkan dan berkelanjutan pada bilah turbin yang dapat dengan mudah tumbuh di luar kendali, menghancurkannya bersama dengan mesin dan bahkan sayap pesawat.

Para peneliti telah mengembangkan pendekatan yang dapat digunakan untuk deteksi dini timbulnya flutter, memecahkan salah satu masalah utama yang menghambat desain turbin yang lebih ringan dan lebih efisien. Ide utama di balik pendekatan ini adalah bahwa kipas turbin dapat dimodelkan secara matematis sebagai jaringan kompleks dari osilator yang saling terkait dan bahwa flutter pada akhirnya merupakan hasil sinkronisasi progresif dari semakin banyak bilah sebagai akibat dari peningkatan aliran udara melalui turbin.

Melalui percobaan pada rig uji turbin, tim menemukan bahwa sebelum timbulnya flutter, satu bilah tertentu mulai bertindak sebagai "pusat pusat" di jaringan dan bilah yang berdekatan mulai berosilasi selaras dengannya. Sinkronisasi "lokal" ini dengan cepat berkembang dan mengarah ke sinkronisasi kolektif semua blade, sehingga berpotensi menimbulkan kepakan dahsyat.

Dalam konteks ini, representasi jaringan dari sistem menunjukkan penerapan dua tindakan lokal dan global sebagai pendeteksi potensial dari cascade flutter:kekuatan penghubung antara node jaringan individu dan parameter sinkronisasi jaringan. Yang pertama valid untuk menentukan bilah dominan untuk permulaan cascade flutter. Sebaliknya, yang terakhir, yang berkisar dari 0 hingga 1, lebih cocok untuk menentukan ambang batas untuk permulaan ini.

Temuan gabungan menjelaskan fenomena kompleks flutter dan berkontribusi pada sistematisasi akademik masalah nonlinier di bidang teknik penerbangan dan ilmu nonlinier terkait. Mereka dapat mewakili teknik yang menjanjikan untuk deteksi dini onset flutter dalam status desain blade.