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ORCID:  http://orcid.org/0009-0006-4123-194X
Tipo do documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Análise do comportamento dinâmico de rotores embarcados em regimes não-lineares sob a influência de incertezas paramétricas
Título(s) alternativo(s): Analysis of the Dynamic Behavior of Onboard Rotors in Non-Linear Regimes Under the Influence of Parametric Uncertainties
Autor(es): Trevilato, Thales Renato Bertolazzo
Primeiro orientador: Cavallini Junior, Aldemir Aparecido
Primeiro membro da banca: Steffen Junior, Valder
Segundo membro da banca: Molina, Fabian Andres Lara
Terceiro membro da banca: Gonçalves, Rogério Sales
Quarto membro da banca: Machado, Tiago Henrique
Resumo: O entendimento sobre a dinâmica de máquinas rotativas, bem como a capacidade de modelar e prever o comportamento físico desses sistemas tem escalado rapidamente nas últimas décadas. As novas aplicações visam a otimização de aumento de desempenho e diminuição de custos, sem reduzir segurança e conforto, o que tem forçado os sistemas rotativos ao extremo. Sendo assim, esta Tese de Doutorado apresenta uma investigação numérica e testes experimentais sobre o comportamento não-linear de sistemas rotativos submetidos a excitações pela base e sob a influência de incertezas paramétricas. Um modelo que considera não-linearidades devido a grandes deslocamentos é obtido a partir das equações de Lagrange e do método dos Elementos Finitos, de forma a permitir vibrações devidas ao movimento da base do rotor. Posteriormente, o modelo determinístico foi expandido para contemplar mancais com rigidez estocástica. A análise numérica investigou uma máquina rotativa composta de um eixo flexível contendo um disco rígido sustentado por dois mancais. Uma bancada de testes foi construída e utilizada na validação do modelo, permitindo a comparação do modelo matemático implementado com as medidas experimentais, onde foram obtidas as respostas de vibração do rotor nos domínios do tempo e da frequência. Os resultados obtidos demonstram a representatividade do modelo proposto.
Abstract: he understanding of rotordynamics, as well as the ability to model and predict the physical behavior of these systems, has escalated rapidly in recent decades. The new applications aim to optimize performance and reduce costs, without reducing safety and comfort, which has forced rotating systems to the extreme. Therefore, this Doctoral Thesis presents a numerical and experimental tests on the non-linear behavior of rotating systems subjected to base excitations and under the influence of parametric uncertainties. A model that considers nonlinearities due to large displacements is obtained from the Lagrange equations and the Finite Element method, in order to allow vibrations due to the motion of the rotor base. Subsequently, the deterministic model was expanded to include bearings with stochastic stiffness. Numerical analysis investigated a rotating machine composed of a flexible shaft containing a hard disk supported by two bearings. A test bench was built and used to validate the model, allowing the comparison of the implemented mathematical model with the experimental measurements, where the rotor vibration responses were obtained in the time and frequency domains. The results obtained demonstrate the representativeness of the proposed model.
Palavras-chave: Dinâmica de Rotação
Rotores Embarcados
Incertezas Paramétricas
Não-Linearidades
Método do Elementos Finitos
Rotordynamics
Onboard Dynamics
Finite Element Method
Nonlinearities
Parametric Uncertainties
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::MECANICA DOS CORPOS SOLIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS
Assunto: Engenharia mecânica
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Referência: TREVILATO, Thales Renato Bertolazzo. Análise do comportamento dinâmico de rotores embarcados em regimes não-lineares sob a influência de incertezas paramétricas. 52 f Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.36
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.36
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41870
Data de defesa: 13-Fev-2023
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
ODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.
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