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dc.creatorSousa Júnior, Marcelo Samora-
dc.date.accessioned2022-11-10T14:06:08Z-
dc.date.available2022-11-10T14:06:08Z-
dc.date.issued2022-09-13-
dc.identifier.citationSOUSA JÚNIOR, Marcelo Samora. Análise do comportamento dinâmico de rotores embarcados quando da ocorrência de contato mecânico. 2022. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.499pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36373-
dc.description.abstractThis work presents a numerical and experimental investigation of the dynamic behavior of an onboard rotating machine in the case of rotor-stator contact. Onboard rotor is the one that is characterized by excitations at its base that are included in the mathematical model of the system. In this case, the system studied is composed by a single disk mounted on a flexible shaft supported by ball bearings. To perform the analysis, a finite element model of the rotor was built. The mathematical model of the rotor is obtained from the Lagrange's equations and the finite element method, considering the deformation and kinetic energies of the shaft and the kinetic energies of the disk and the unbalanced mass. The base of the rotating system is considered rigid. The equations of motion of the system are used to determine vibration responses from excitations due to unbalance and base motion. The contact phenomenon was included in the onboard rotor model. Two formulations of the contact effect were evaluated: the first model is widely used in scientific works and the second is the result of a partnership with Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (LaMCos) of INSA-Lyon. Numerical analyses investigated the occurrence of contact due to a base excitation. Contact models, sinusoidal and impulse-type excitations with different amplitudes and frequencies were evaluated. Numerical results were compared with experimental ones as obtained from the test bench. Different experimental tests were carried out both in time and frequency domains, so that frequency response functions, orbits, and unbalance responses were obtained. The experimental analyses for comparison purposes are also presented in this work. Simulation results exhibit good agreement with experimental ones.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.description.sponsorshipUFU - Universidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDinâmica de Rotaçãopt_BR
dc.subjectRotordynamicspt_BR
dc.subjectRotores Embarcadospt_BR
dc.subjectOnboard Rotorspt_BR
dc.subjectContato Mecânicopt_BR
dc.subjectMechanical Contactpt_BR
dc.subjectMétodo de Elementos Finitospt_BR
dc.subjectFinite Element Methodpt_BR
dc.subjectInvestigação Numérica e Experimentalpt_BR
dc.subjectNumerical and Experimental Investigationpt_BR
dc.titleAnálise do comportamento dinâmico de rotores embarcados quando da ocorrência de contato mecânicopt_BR
dc.title.alternativeAnalysis of the dynamic behavior of onboard rotors when mechanical contact ocurspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor-co1Cavalini Júnior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.advisor1Steffen Júnior, Valder-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6838375689601075pt_BR
dc.contributor.referee1Cavalini Júnior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee2Finzi Neto, Roberto Mendes-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3792275882221002pt_BR
dc.contributor.referee3Koroishi, Edson Hideki-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9465293262026260pt_BR
dc.contributor.referee4Molina, Fabian Andres Lara-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9396512408023675pt_BR
dc.contributor.referee5Steffen Júnior, Valder-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/6838375689601075pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1223908714489059pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta uma investigação numérica e experimental sobre o comportamento dinâmico de uma máquina rotativa embarcada quando ocorre o contato no seu disco. Uma máquina rotativa é considerada embarcada quando excitações na sua base são inseridas na modelagem matemática do sistema. Neste caso, o sistema estudado possui um disco e um eixo flexível suportado por mancais de rolamento. Para realizar a análise mencionada, um modelo de elementos finitos do rotor foi construído. O modelo matemático do rotor é obtido a partir das equações de Lagrange e do método de elementos finitos, considerando as energias de deformação e cinética do eixo e as energias cinéticas do disco e da massa desbalanceada. A base do sistema rotativo é considerada rígida. As equações de movimento do sistema são utilizadas para determinar as respostas de vibração do rotor a partir das excitações devido ao desbalanceamento e ao movimento da base. O fenômeno do contato foi inserido na modelagem do rotor embarcado. Foram avaliadas duas formulações do efeito de contato, o primeiro modelo é amplamente utilizado em trabalhos científicos e o segundo é decorrente de uma colaboração com o Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (LaMCos) do INSA-Lyon. As análises numéricas investigaram a ocorrência do contato devido a uma excitação de base. Os modelos de contato, excitações senoidais e do tipo impulso com diferentes amplitudes e frequências foram avaliadas. Os resultados numéricos foram comparados com os resultados experimentais obtidos a partir da bancada de teste construída. Diferentes ensaios experimentais foram realizadas nos domínios do tempo e da frequência, onde foram obtidos funções de resposta em frequência, órbitas e respostas ao desbalanceamento. As análises experimentais obtidas são apresentadas neste trabalho. Os resultados numéricos e experimentais obtidos apresentam boa concordância.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration128pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.499pt_BR
dc.orcid.putcode122577045-
dc.crossref.doibatchid90cfbd0f-abc5-4fc2-88ff-5bec2a791e25-
dc.subject.autorizadoEngenharia Mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoRotores - Dinâmicapt_BR
dc.subject.autorizadoMecânica dos fluidospt_BR
dc.subject.autorizadoMétodo dos elementos finitos - Processamento de dados-
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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