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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-4657-4873
Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: A contribution to the study of composite shaft onboard rotors
Alternate title (s): Uma contribuição ao estudo de rotores embarcados com eixo de material Composto
Author: Del Claro, Vergílio Torezan Silingardi
First Advisor: Steffen Júnior, Valder
First coorientator: Cavalini Júnior, Aldemir Aparecido
First member of the Committee: Tita, Volnei
Second member of the Committee: Gonçalves, Rogerio Sales
Third member of the Committee: Santos, Ilmar Ferreira
Summary: O entendimento atual sobre dinâmica de máquinas rotativas, e a capacidade de modelar e prever o comportamento físico destes sistemas rotativos, tem historicamente crescido em saltos. Tempos recentes têm visto um grande interesse no emprego de eixos de materiais compostos avançados e sistemas rotativos para uma miríade de máquinas industriais e novos equipamentos. Sendo assim, esta Tese de Doutorado apresenta a revisão de formulações de Elementos Finitos tradicionais e a implementação de métodos inovativos, adaptados para a modelagem de sistemas rotativos. Modelos acessórios para componentes dedicados dos sistemas e para fenômenos físicos específicos são também revisados e incluídos nos modelos de Elementos Finitos. Um modelo baseado na Teoria Clássica de Vigas com eixos em material composto e dinâmica embarcada é desenvolvido, seguido por um modelo de Teoria Unificada com capacidades adicionais. Três bancadas de testes experimentais são construídas e utilizadas na validação destas metodologias, permitindo uma boa representação do comportamento dinâmico dos rotores. Um diagrama cascata adaptado é também apresentado como uma forma alternativa de interpretar a solução do modelo de Formulação Unificada completo.
Abstract: The current understanding of rotordynamics and together with the capacity of modeling and predicting the physical behavior of such rotor systems have historically grown in bursts. Recent times have seen a great interest on the employment of advanced composite shafts and rotor systems for a myriad of industrial machines and innovative equipments. Consequently, this PhD Dissertation presents the review of traditional methods and the implementation of innovative Finite Element formulations adapted to the modeling of rotating systems. Accessory models for dedicated system components and specific physical phenomena are also revised and included into the Finite Elements models. An onboard composite shaft Classical Beam Theory model is developed, followed by an Unified Formulation model with additional capabilities. Three independent experimental test-rigs are utilized in the methodologies validation, reaching good representation of the rotors mechanical behavior. An adapted waterfall diagram is also presented as an alternative form of interpreting a full Unified Formulation model solution.
Keywords: Dinâmica de Rotores
Dinâmica Embarcada
Eixo em Material Composto
Formulacão Unificada
Rotordynamics
Onboard Dynamics
Composite Shaft
Unified Formulation
FEM
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::ANALISE DE TENSOES
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::ESTATICA E DINAMICA APLICADA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::METODOS DE SINTESE E OTIMIZACAO APLICADOS AO PROJETO MECANICO
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: DEL CLARO, Vergilio Torezan Silingardi. A contribution to the study of composite shaft onboard rotors. 2020. 140 f. Tese de Doutorado - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.3907 .
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.3907
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29625
Date of defense: 26-May-2020
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