Publicação: Balanceamento de máquinas rotativas com eixos flexíveis utilizando metamodelos Kriging
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
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Resumo
Esta tese de doutorado propõe uma nova abordagem para as técnicas de balanceamento
baseadas nos sinais de vibração. A metodologia proposta utiliza a técnica de
metamodelagem conhecida como Kriging para executar o balanceamento de máquinas
rotativas. Para a criação do metamodelo é necessário criar amostras de entrada
e de saída, que são as condições de desbalanceamento com suas respectivas fases
e a(s) massa(s) de correção, com sua(s) respectiva(s) posição(ões) angular(es),
respectivamente. Esses dados são fornecidos por uma técnica de balanceamento
tradicional já existente, que neste caso foi o Método dos Coeficientes de Influência.
Os resultados obtidos com o metamodelo criado foram comparados com o balanceamento
via método CI, para validação da técnica. Esta validação foi feita numérico
e experimentalmente para um e dois planos de balanceamento. Desta forma, a técnica
proposta apresentou-se eficiente para o balanceamento de máquinas rotativas,
levando a uma redução satisfatória nas amplitudes de vibração do rotor considerado.
Além desta nova abordagem para o balanceamento, houve também uma análise para
determinar a melhor distribuição estatística para a criação de amostras de incertezas
para o balanceamento de um rotor na metodologia proposta por Carvalho (2017).
Abstract
The present work proposes a new approach to balancing rotating machines using
techniques based on vibration signals. The proposed methodology uses Kriging surrogate
models to perform the balancing of rotating machines. To create the surrogate, it is
necessary to create input and output samples, which are the unbalance conditions with
their associated phases and the correction mass(es), with their respective position(s)
angle(s), respectively. These data are provided by an existing traditional balancing
technique, which in this case was the Coefficient of Influence Method. The results obtained
with the obtained surrogate model were compared with the balancing via the
CI method, for validation purposes. This validation was performed numerically and
experimentally for one and two balancing planes. In this way, the proposed technique
proved to be efficient for the balancing of rotating machines, leading to a satisfactory
reduction in the vibration amplitudes of the considered rotor. In addition to this new approach,
it is presented an analysis devoted to determine the best statistical distribution
for creating samples of uncertainties for balancing a rotor in the methodology proposed
by Carvalho (2017).
Palavras-chave
Dinâmica de Rotação, Balanceamento de Máquinas Rotativas, Metamodelagem, Metamodelo Kriging, Rotordynamics, Balancing of Rotating Machines, Metamodeling, Kriging Metamodel
Citação
CARVALHO, Vinícius Nunes. Balanceamento de máquinas rotativas com eixos flexíveis utilizando metamodelos Kriging. 2022. 113 f. Tese(Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.5338.