Análise por elementos finitos da influência de descontinuidades geométricas sobre o comportamento dinâmico de rotores flexíveis.

• Autor(a) principal: Bruno Freitas Brant
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SBPS-7A4HGY
• topic: Autovalores; Análise de vibração; Elementos finitos; Complexos; Rotores trincados; Engenharia mecânica

Este trabalho apresenta uma análise do comportamento dinâmico de rotores flexíveis suportados em mancais radiais hidrodinâmicos na presença de descontinuidades geométricas, utilizando o método de elementos finitos. Descontinuidades geométricas - taiscomo trincas, furos, rebaixos e outras - podem alterar de forma significativa a resposta vibracional do sistema rotativo devido às variações na rigidez local do rotor. O modelo de rotor está baseado na teoria de vigas de Timoshenko, no qual estão incluídas ascontribuições da inércia translacional, da inércia rotacional, dos momentos giroscópicos e do cisalhamento. Os mancais hidrodinâmicos são modelados por meio de um procedimentode perturbação aplicado na equação clássica de Reynolds, que permite a obtenção dos coeficientes dinâmicos de força desses mancais. A descontinuidade geométrica é representada no modelo de rotor por meio da modificação localizada da matriz de rigidezdo eixo rotativo. Os princípios da Mecânica da Fratura são empregados para definir a influência dos parâmetros geométricos da descontinuidade do eixo sobre a matriz de rigidezmodificada do sistema rotativo. A equação de movimento do sistema rotor-mancal representa o problema de vibração lateral de eixos suportados em mancais radiais de filme fluido. Uma formulação de variáveis de estado é utilizada para a obtenção do problema deautovalor para sistemas giroscópicos amortecidos. Os autovalores associados a rotores trincados são estimados para vários parâmetros geométricos de trincas transversais. Os mapas de velocidades críticas são obtidos para rotores com e sem trincas, mostrando ainfluência de trincas transversais sobre o comportamento dinâmico de sistemas rotativos.