Análise de vibrações laterais de linhas de eixo de navios utilizando o método de elementos finitos

• Autor(a) principal: Wanderley Junior, Jorge Vieira Simões
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12570
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Vibrações laterais; Frequências de whirling

Apresenta-se, neste trabalho, a implementação de uma metodologia para a realização da análise numérica das vibrações laterais de linhas de eixo de sistemas de propulsão marítima. Uma linha de eixo propulsor é um tipo de rotor em balanço com uma massa concentrada na extremidade e esta configuração ocasiona particularmente alguns efeitos de inércia e o efeito giroscópico sobre o hélice, o qual geralmente não é levado em conta na maioria dos projetos de máquinas rotativas. O efeito giroscópico está associado à variação do sentido da quantidade de movimento angular, que faz com que o eixo apresente movimento de precessão e, com isso, as frequências naturais de flexões transversais deixam de ser independentes e se acoplam, gerando as frequências naturais de precessão. Então, cada ponto do eixo passa a ter movimentos elípticos formando órbitas que variam em função das características dinâmicas, carregamentos, condições de contorno e principalmente da velocidade de rotação. Serão apresentadas as equações diferenciais de movimento no meio contínuo, que podem ser resolvidas analiticamente mas o sistema será discretizado para ser resolvido de forma numérica. Devido à complexidade do sistema e aos inúmeros graus de liberdade, o problema será solucionado pelo método de elementos finitos em um programa comercial. Os principais resultados obtidos foram a obtenção das frequências naturais para a faixa operativa de rotações, os seus respectivos modos de precessão direta e retrógrada e a determinação das velocidades críticas.