Publicação: Atenuação de vibrações em máquinas rotativas flexíveis usando materiais viscoelásticos nos suportes
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
O objetivo deste trabalho é o estudo de uma metodologia para o controle passivo de vibração
aplicada a rotores flexíveis, baseada no uso de absorvedores viscoelásticos. Desta forma é
aproveitado o alto potencial que oferecem estes materiais para uso em aplicações industriais como
absorvedores de ruído e vibrações. Para este fim foi projetado um sistema de absorção de
vibrações composto por um conjunto de absorvedores colocados em cada um dos apoios de um
rotor flexível. Foi desenvolvida uma metodologia para a identificação e ajuste dos modelos do rotor
flexível, os amortecedores viscoelásticos e do sistema rotor-mancais-apoios viscoelásticos. Nesta
tese foram considerados dois modelos viscoelásticos, a saber, o modelo viscoelástico dos campos
de deslocamento anelásticos (anelastic displacement fields ADF) e o modelo caracterizado pelo
modulo de rigidez complexo. A resposta obtida através do modelo adotado para o sistema rotor
flexível contendo os absorvedores viscoelásticos, é comparada com aquela obtida
experimentalmente observando-se que a modelagem desenvolvida permite identificar
satisfatoriamente as velocidades críticas. A aplicação dos absorvedores viscoelásticos permitiu
diminuir consideravelmente o nível de vibração inicialmente medido no sistema, apesar do
aparecimento de não-linearidades associadas ao sistema de acionamento.
Abstract
The purpose of this work is the study of a passive vibration control methodology applied to flexible
rotors based on the use of viscoelastic vibration absorbers. In this way, the capability of the
viscoelastic material to reduce mechanical vibrations is taken into account. A device composed by
a set of viscoelastic absorbers is designed to be used in the supports of a flexible rotating machine.
A methodology for the identification and model-updating of the flexible rotor, the viscoelastic
absorbers, and the rotor-bearing-viscoelastic absorber system was performed. Two viscoelastic
models were used in this work, namely the anelastic displacement fields (ADF) model and the
complex modulus based model. The analytic response obtained by using the model composed by
the flexible rotor and the viscoelastic absorbers was compared with the experimental one. The
model allows the identification of the critical speeds observed in the experimental test.
Experimentally, it was observed that the application of viscoelastic absorbers was able to reduce
the initial vibration measured in the system, satisfactorily.
Palavras-chave
Rotores flexíveis, Materiais viscoelásticos, Identificação de modelos, Flexible rotors, Viscoelastic materials, Model identification, Vibração, Rotores - Vibração
Citação
SALDARRIAGA, Manuel Ramón Villafañe. Vibration attenuation of flexible rotating machines by using viscoelastic absorbers in the supports. 2007. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.