Subestruturação dinâmica experimental de fundações de máquinas rotativas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martini, Vitor Mateus, 1997-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/4440
Resumo: Orientadores: Katia Lucchesi Cavalca Dedini, Eduardo Paiva Okabe
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spelling Subestruturação dinâmica experimental de fundações de máquinas rotativasExperimental dynamic substructuring of rotating machinery foundationsRotores - DinâmicaFundaçõesAnálise modalDinâmica estruturalRotordynamicsFoundationsModal analysisStructural dynamicsOrientadores: Katia Lucchesi Cavalca Dedini, Eduardo Paiva OkabeDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A subestruturação dinâmica permite a análise dos subsistemas que compõem uma estrutura pois possibilita o acoplamento ou o desacoplamento de cada subsistema. No acoplamento, determina-se a resposta dinâmica dada pela interação entre as subestruturas apenas conhecendo o comportamento individual de cada uma. No desacoplamento, se extrai a resposta de um componente cuja caracterização de seus modos e influência na dinâmica global são de difícil determinação a partir da medição de sua resposta dinâmica individual. Conhecendo o comportamento do sistema completo e de sua configuração parcial, ou seja, sem o componente de interesse, determinam-se as características dinâmicas deste último. Foi analisada a aplicabilidade da subestruturação em uma fundação de máquinas rotativas pertencente ao banco de testes experimentais do Laboratório de Máquinas Rotativas (LAMAR) da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM/UNICAMP). A fundação consiste em uma base metálica e em duas estruturas de suporte de mancais (pedestais) onde foram empregadas técnicas de desacoplamento e acoplamento. Associou-se ainda a análise modal experimental, o método dos mínimos quadrados para exponenciais complexas (LSCE) e a reconstituição das funções de resposta em frequência por parâmetros modais. Quatro métodos de desacoplamento - Padrão, Interface Estendida, Superdeterminado e Interno - foram utilizados para o desacoplamento do pedestal da base na condição em que ambos se encontram acoplados e suspensos, isto é, não estão montados à bancada de ensaios. A investigação das respostas desacopladas considerou os resultados da análise modal realizada e a influência de parâmetros como a quantidade e a localização de nós de medição utilizados, a ordem de aproximação dos modelos e a localização do ponto de excitação. Com o posterior acoplamento numérico de um e dois pedestais à base, tanto suspensa quanto montada à bancada, e a comparação dos resultados da subestruturação com os experimentais, constatou-se que o método Superdeterminado se caracteriza como o mais adequado ao processo. O acoplamento foi realizado com diferentes nós de conexão e verificou-se que apenas um ponto foi o suficiente. O trabalho mostrou, assim, as vantagens da subestruturação tendo em vista que diferentes configurações podem ser testadas sem a necessidade de realizar os testes experimentais para determinar o comportamento dinâmico de cada configuraçãoAbstract: Dynamic substructuring allows the analysis of the subsystems that constitute a structure as it provides the means for the coupling or decoupling of each of these subsystems. In coupling, the dynamic response originated from the interaction between substructures is determined by knowing their individual behavior. In decoupling, one extracts the response of a component whose modes characterization and influence on the global dynamics is difficult to determine from the measurement of its individual dynamic response. Knowing the behavior of the complete system and its partial configuration, i.e., without the component of interest, it is possible to determine the dynamic characteristics of the latter. The applicability of substructuring was investigated in a rotating machinery foundation of an experimental test rig pertaining to the Laboratory of Rotating Machinery (LAMAR) of the School of Mechanical Engineering (FEM/UNICAMP). The foundation consists of a metal base and two bearing support structures (pedestals) in which decoupling and coupling techniques were employed. Experimental modal analysis, the least squares method for complex exponentials (LSCE) and reconstitution of the frequency response functions by modal parameters were also associated. Four decoupling methods - Standard, Extended Interface, Overdetermined, and Internal - were used to decouple the pedestal from the base in the condition where both are assembled and suspended, i.e., not attached to the test rig. The analysis of the decoupled responses considered the results of the modal analysis performed and the influence of parameters such as the number and location of measurement nodes, the order of approximation of the models, and the driving point location. With the subsequent numerical coupling of one and two pedestals to the base, both suspended and attached to the test rig, and the comparison of the substructuring results with the experimental ones, it was observed that the Overdetermined method is considered as the most suitable for the process. The coupling was performed with different connection nodes and it was concluded that only one point was enough. The work thus demonstrates the advantages of substructuring considering that the different setups of the foundation structure can be tested without the necessity of performing the experimental test of each one of the configurationsMestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia MecânicaCNPQ131848/2020-8[s.n.]Dedini, Katia Lucchesi Cavalca, 1963-Okabe, Eduardo Paiva, 1976-Melo, Gilberto Pechoto deLabaki, JosuéUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMartini, Vitor Mateus, 1997-20222022-03-31T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (159 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/4440MARTINI, Vitor Mateus. Subestruturação dinâmica experimental de fundações de máquinas rotativas. 2022. 1 recurso online (159 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/4440. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1243234Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-06-09T14:48:34Zoai::1243234Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-06-09T14:48:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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