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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29625
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-4657-4873 |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Embargo Date: | 2022-05-26 |
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. DOI 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 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Mecânica |
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