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Controle das vibrações de rotores flexíveis pela introdução de forças externas, através de técnicas de otimização

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Resumo

Este trabalho apresenta um método alternativo de controle, em malha aberta, do nível de vibração de rotores flexíveis, através da introdução de forças externas à máquina rotativa, diretamente sobre o rotor. Tais forças, o seu número e distribuição ao longo do rotor, são selecionados a partir de técnicas de análise modal. Os parâmetros que definem cada uma das forças de controle: amplitude, frequência e ângulo de incidência sobre o eixo, são definidos por meiode técnicas de otimização numérica, de forma a minimizar a energia total de deformação do sistema. O rotor é modelado pelo método das matrizes de transferência e os auto-valores do sistema giroscópico são obtidos através de um método polinomial. A resposta do sistema às excitações é calculada para o regime permanente, pelo método modal. São mostrados resultados de simulação numérica, onde se evidencia redução da ordem de 90% da energia total de deformação do sistema rotor-mancais, o que corresponde a umaredução expressiva do nível de vibração.

Abstract

This work presents an alternative open loop control method of flexible rotors vibration levei, through the introduction of externai forces to a rotating machine, straight along the rotors. Such forces, its number and distribution along the rotors, are selected observing the system modal information. The forces are defined by the following parameters: amplitude, frequency of excitation and angle of actuatíon and are determined through numerical optimization techniques, in a way which minimizes the system deformation energy. The rotor is modeled through the transfer matrix method where gyroscopic system eigenvalues are obtained through a polynomial method. The steady-state response of the system is calculated by a modal method. Numerical simulation shows a reductions up to 90% of the deformation energy of the shaft-bearings system, what indicates a significant reduction on the vibration levei.

Palavras-chave

Rotor flexível, Controle de vibração, Otimização, Matrizes de transferência, Flexible rotors, Vibration control, Optimization, Transfer matrix

Citação

OLIVEIRA, Ademyr Gonçalves de. Controle das vibrações de rotores flexíveis pela introdução de forças externas, através de técnicas de otimização. 1994. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.1994.2

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