Publicação:
Modelagem matemática e simulação numérica de um sistema rotativo eixo-disco-palhetas

dc.contributor.advisor1Cavalini Junior, Aldemir Aparecido
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, Antônio Marcos Gonçalves de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0632660969306570pt_BR
dc.contributor.referee2Sanches, Leonardo
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6978425622746671pt_BR
dc.creatorSousa, Marcela Andréa Teodoro
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7472314036398850pt_BR
dc.crossref.doibatchidf3a790e1-e584-45f3-9ee8-03bc49ab15f7
dc.date.accessioned2022-07-11T14:11:17Z
dc.date.available2022-07-11T14:11:17Z
dc.date.issued2022-06-28
dc.description.abstractRotating systems composed of a shaft-disc-blades assembly (SDB) have several industrial applications, specially on turbo machinery such as turbines, compressors, and aircraft engines. In this context, the rotating blades are critical components due to their considerable flexibility and high rotation operation, being subject to failure due to fatigue. Therefore, it is important to establish dynamical models to these systems, allowing the understanding of its behavior in the design phase. In this context, the present work formulates a mathematical model devoted to represente tha dynamic behavior a SDB system that considers the flexibility both of shaft and blades, modeled as beams. Their displacements are discretized by the Assumed Modes Method, and the Lagrange's Equation are used to obtain the equations of movement of the coupled system. The model is validated by comparing finite elements simulation woth experimental results achieved by other authors, showing good accuracy. The influence of rotation speed, number of blades and disc position on the natural frequencies is assessed. Finally, the unbalance response is analyzed for the damped and undamped system, identifying the presence of parametric frequencies on the corresponding vibration responses. The results show that the model is capable of describing the system's dynamic behavior.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoSistemas rotativos compostos pelo conjunto eixo-disco-palhetas (EDP) possuem diversas aplicações industriais, especialmente em turbomáquinas como turbinas, compressores e motores aeronáuticos à reação. Neste contexto, as palhetas rotativas são componentes críticos por possuírem considerável flexibilidade e operarem a altas rotações, estando sujeitas a falhas por fadiga. Sendo assim, é importante estabelecer modelos dinâmicos para esses sistemas, possibilitando o entendimento de seu comportamento ainda na fase de projeto. Desta maneira, este trabalho apresenta um modelo matemático para um sistema EDP que considera a flexibilidade de eixo e palhetas, modelando-os como vigas. Os deslocamentos são discretizados a partir do Método dos Modos Assumidos e as Equações de Lagrange são aplicadas para obter as equações do movimento para o sistema acoplado. O modelo é validado por meio da comparação com resultados obtidos utilizando um modelo de elementos finitos e experimentos realizados por outros autores, mostrando representatividade satisfatória. A influência da rotação, número de palhetas e posição do disco nas frequências naturais são estudadas. Por fim, a resposta ao desbalanceamento é avaliada para o sistema com e sem amortecimento, identificando-se a presença de frequências paramétricas nas repostas do sistema. Os resultados mostram que o modelo consegue descrever o comportamento dinâmico do sistema estudado.pt_BR
dc.identifier.citationSOUSA, Marcela Andréa Teodoro. Modelagem Matemática e Simulação Numérica de um Sistema Rotativo Eixo-Disco-Palhetas. 2022. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.296.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.296pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35241
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode115713643
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration108pt_BR
dc.subjectDinâmica de Rotorespt_BR
dc.subjectRotordynamicspt_BR
dc.subjectModelagem Matemáticapt_BR
dc.subjectMathematical Modelingpt_BR
dc.subjectEixo-disco-palhetaspt_BR
dc.subjectShaft-disc-bladespt_BR
dc.subjectVibrações Acopladaspt_BR
dc.subjectCoupled Vibrationspt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia Mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoRotores - Dinâmicapt_BR
dc.subject.autorizadoAeronáuticapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOSpt_BR
dc.titleModelagem matemática e simulação numérica de um sistema rotativo eixo-disco-palhetaspt_BR
dc.title.alternativeMathematical modeling and numerical simulation of a rotating shaft-disc-blades systempt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0001-7219-376X
relation.isAuthorOfPublication0bb72680-1ffc-484c-8bf8-0133d74bad6c
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery0bb72680-1ffc-484c-8bf8-0133d74bad6c

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