Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Coraça, Eduardo Moraes, 1993-
Data de Publicação: 2019
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/20.500.12733/1636096
Resumo: Orientador: Milton Dias Junior
id UNICAMP-30_87ab5f43f4cf7749590064a890cfb540
oai_identifier_str oai::1088114
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativaParameter identification in rotating machinery employing adaptive filteringVibraçãoRotores - DinâmicaAnálise modalVibrationRotor - DynamicsModal analysisOrientador: Milton Dias JuniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O conhecimento das características dinâmicas de máquinas rotativas, tais como turbinas, bombas e compressores, é de grande importância tanto na sua fase de projeto, para a predição e correção de fenômenos vibratórios, como durante o seu funcionamento, para a detecção de falhas. Neste contexto, modelos computacionais são empregados como ferramenta de predição, o que se popularizou com os avanços de computadores mais eficientes nas últimas décadas. Entretanto, existe uma grande dificuldade na modelagem precisa de alguns componentes, tal como os mancais que podem apresentar características variáveis com a velocidade de rotação da máquina. Por outro lado, a identificação de modelos a partir de dados experimentais é um desafio, visto a dificuldade de se excitar o sistema adequadamente e devido ao limitado número de pontos onde é possível realizar medições de resposta em vibração. O tema de identificação baseada em modelos parcialmente conhecidos busca ajustar medições experimentais a um modelo da máquina que contempla o conhecimento do comportamento dinâmico de alguns componentes. Bons resultados foram alcançados, porém ainda se observa uma dificuldade em relação ao ajuste de modelos com parâmetros não-estacionários. Em contrapartida, este último tipo de ajuste foi realizado com sucesso utilizando filtragem adaptativa, em especial os filtros RLS e QRD-RLS, para a identificação de parâmetros modais. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método de identificação de parâmetros físicos de máquinas rotativas, tais como rigidez e amortecimento, que permita o conhecimento do comportamento dos mancais e do desbalanceamento presente a partir de medições da amplitude de vibração devido às forças de desbalanceamento combinadas com um modelo previamente conhecido do rotor e dos discos. Para permitir a identificação de parâmetros variáveis com a velocidade da máquina, o algoritmo do filtro adaptativo QRD-RLS é apresentado e implementado. A validação do método ocorre através de simulações de um rotor apoiado em mancais com propriedades constantes e variáveis. Os resultados indicam uma boa estimativa da rigidez dos mancais e do desbalanceamento nos discos, porém uma grande dificuldade na identificação do amortecimento dos mancais. O método proposto se mostra promissor e estudos futuros são propostos com o intuito de se estender suas capacidades ao uso em máquinas reaisAbstract: Knowledge on the dynamic characteristics of rotating machinery, as turbines, pumps and compressors, is of great importance during project stage, for vibration phenomena prediction and correction, and for running machines, for fault detection. In this context, computational models can be employed as a prediction tool, which became popular due to more efficient computers in the last decades. However, modeling some components, such as bearings that can present speed-dependent characteristics, can be too complex. On the other hand, model identification from experimental data is a challenge, as it is difficult to adequately excite the system and due to the limited places where it is possible to measure the system response. The model-based identification research topic was proposed by different researchers in the field, which aims at fitting experimental data to the machine's partially known model. Good results were achieved, but non-stationary parameters still have not been accurately identified. However, this type of model adjustment was successfully achieved through the use of adaptive filters, specially the RLS and QRD-RLS algorithms, for the estimation of modal parameters. The goal of this work is to develop an identification method of rotating machinery physical parameters, such as stiffness and damping, which allows for the estimation of a bearing model and unbalance characteristics through the unbalance response measured at the bearings combined with a previously known model of the shaft and discs. In order to identify speed-dependent parameters, the QRD-RLS filter algorithm is presented and implemented. Validation occurs through simulations of a rotor supported on bearings with fixed and speed-dependent parameters. Results indicate the possibility of correctly estimating the variable bearing stiffness and disc unbalance. The proposed method is promising and future studies are recommended in order to extend its capabilities and applications to real-world machinesMestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Dias Junior, Milton, 1962-Pederiva, RobsonNicoletti, RodrigoUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCoraça, Eduardo Moraes, 1993-20192019-03-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (128 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096CORAÇA, Eduardo Moraes. Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa. 2019. 1 recurso online (128 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1088114Requisitos 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/openAccess2019-05-23T15:21:25Zoai::1088114Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-05-23T15:21:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
Parameter identification in rotating machinery employing adaptive filtering
title Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
spellingShingle Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
Coraça, Eduardo Moraes, 1993-
Vibração
Rotores - Dinâmica
Análise modal
Vibration
Rotor - Dynamics
Modal analysis
title_short Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
title_full Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
title_fullStr Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
title_full_unstemmed Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
title_sort Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa
author Coraça, Eduardo Moraes, 1993-
author_facet Coraça, Eduardo Moraes, 1993-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dias Junior, Milton, 1962-
Pederiva, Robson
Nicoletti, Rodrigo
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Coraça, Eduardo Moraes, 1993-
dc.subject.por.fl_str_mv Vibração
Rotores - Dinâmica
Análise modal
Vibration
Rotor - Dynamics
Modal analysis
topic Vibração
Rotores - Dinâmica
Análise modal
Vibration
Rotor - Dynamics
Modal analysis
description Orientador: Milton Dias Junior
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019-03-07T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096
CORAÇA, Eduardo Moraes. Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa. 2019. 1 recurso online (128 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096
identifier_str_mv CORAÇA, Eduardo Moraes. Identificação de parâmetros em máquinas rotativas utilizando filtragem adaptativa. 2019. 1 recurso online (128 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636096. Acesso em: 15 mai. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1088114
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (128 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138536518057984

Registros relacionados