Publicação: Análise do comportamento dinâmico de rotores embarcados em regimes não-lineares sob a influência de incertezas paramétricas
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::MECANICA DOS CORPOS SOLIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Orientador
Coorientador
Resumo
O entendimento sobre a dinâmica de máquinas rotativas, bem como a capacidade de modelar e prever o comportamento físico desses sistemas tem escalado rapidamente nas últimas décadas. As novas aplicações visam a otimização de aumento de desempenho e diminuição de custos, sem reduzir segurança e conforto, o que tem forçado os sistemas rotativos ao extremo.
Sendo assim, esta Tese de Doutorado apresenta uma investigação numérica e testes experimentais sobre o comportamento não-linear de sistemas rotativos submetidos a excitações pela base e sob a influência de incertezas paramétricas. Um modelo que considera não-linearidades devido a grandes deslocamentos é obtido a partir das equações de Lagrange e do método dos Elementos Finitos, de forma a permitir vibrações devidas ao movimento da base do rotor. Posteriormente, o modelo determinístico foi expandido para contemplar mancais com rigidez estocástica. A análise numérica investigou uma máquina rotativa composta de um eixo flexível contendo um disco rígido sustentado por dois mancais.
Uma bancada de testes foi construída e utilizada na validação do modelo, permitindo a comparação do modelo matemático implementado com as medidas experimentais, onde foram obtidas as respostas de vibração do rotor nos domínios do tempo e da frequência. Os resultados obtidos demonstram a representatividade do modelo proposto.
Abstract
he understanding of rotordynamics, as well as the ability to model and predict the physical behavior of these systems, has escalated rapidly in recent decades. The new applications aim to optimize performance and reduce costs, without reducing safety and comfort, which has forced rotating systems to the extreme.
Therefore, this Doctoral Thesis presents a numerical and experimental tests on the non-linear behavior of rotating systems subjected to base excitations and under the influence of parametric uncertainties. A model that considers nonlinearities due to large displacements is obtained from the Lagrange equations and the Finite Element method, in order to allow vibrations due to the motion of the rotor base. Subsequently, the deterministic model was expanded to include bearings with stochastic stiffness. Numerical analysis investigated a rotating machine composed of a flexible shaft containing a hard disk supported by two bearings.
A test bench was built and used to validate the model, allowing the comparison of the implemented mathematical model with the experimental measurements, where the rotor vibration responses were obtained in the time and frequency domains. The results obtained demonstrate the representativeness of the proposed model.
Palavras-chave
Dinâmica de Rotação, Rotores Embarcados, Incertezas Paramétricas, Não-Linearidades, Método do Elementos Finitos, Rotordynamics, Onboard Dynamics, Finite Element Method, Nonlinearities, Parametric Uncertainties
Citação
TREVILATO, Thales Renato Bertolazzo. Análise do comportamento dinâmico de rotores embarcados em regimes não-lineares sob a influência de incertezas paramétricas. 52 f Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.36