Analise de mancais hidrodinamicos em rotores sob instabilidade fluido-induzida

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castro, Hélio Fiori de, 1977-
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605399
Resumo: Orientador: Katia Lucchesi Cavalca
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spelling Analise de mancais hidrodinamicos em rotores sob instabilidade fluido-induzidaHydrodynamic journal bearing analysis under fluid-induced instabilitiesMancaisRotores - DinâmicaAlgoritmos genéticosSimulated annealing (Matemática)BearingRotors - DynamicsGenetic algorithmsSimulated annealing (Matematic)Orientador: Katia Lucchesi CavalcaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Neste trabalho, foi realizada a análise e validação de um modelo de sistema rotativo sustentado por mancais hidrodinâmicos. Para isto, considerou-se um modelo não-linear de mancal hidrodinâmico. A parte girante do sistema foi modelada pelo Método dos Elementos Finitos. Este modelo é capaz de simular a resposta do sistema a auto-excitação causada pelo ilme de óleo no mancal hidrodinâmico. Para calibração do modelo, um método de ajuste metaheurístico, baseado em Algoritmo Genético e Recozimento Simulado foi aplicado. Após o ajuste do modelo, compararam-se os resultados da simulação, considerando o resultado do ajuste, e resultados adquiridos na bancada experimental de teste do Laboratório de Máquinas Rotativas (DPM) na Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP. Uma especial atenção foi dada na análise dos esforços hidrodinâmicos, pois se buscou levantar os coeficientes dinâmicos lineares (coeficientes de amortecimento e rigidez) dos mancais através dos resultados obtidos experimentalmente e pelas simulações. Além disto, foram estimados coeficientes não-lineares das forças, os quais são relacionados a termos quadráticos de deslocamentos e velocidades e suas combinações, ressaltando o caratê não-linear deste tipo de mancais. Os resultados demonstraram que o modelo não-linear de mancais hidrodinâmicos é capaz de representar a instabilidade fluidoinduzidaAbstract: In this investigation, the analysis and validation of rotative system supported by hydrodynamic journal bearings was accomplished. A non-linear hydrodynamic bearing model was considered. The rotary shaft and rotor mass were modeled by The Finite Element Method. The combination of these models is able to simulate the system response to the auto-excitation caused by the oil film instabilities in the journal bearing. In order to calibrate the model, a metaheuristic method, based in Genetic Algorithm and Simulated Annealing, was applied. After the model fitting, the simulation results, taking into account the fitting results, and experimental results acquired from the experimental set-up at the Rotating Machine Laboratory in the Department of Mechanical Design of the Mechanical Engineering Faculty at UNICAMP. A special attention was directed to the hydrodynamic forces, because the dynamic bearing coefficients (stiffness and damping coefficients) were evaluated through simulated and experimental results. Moreover, non-linear coefficients of the forces were also estimated. These coefficients are related to quadratic terms of displacements and velocities and ççtheir combinations, highlighting the non-linear feature of this kind of bearing. The results showed hat the non-linear journal bearing model is able to represent the fluid-induced instabilityDoutoradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Dedini, Katia Lucchesi Cavalca, 1963-Melo, Gilberto Pechoto deVaroto, Paulo SergioArruda, José Roberto de FrançaPederiva, RobsonUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCastro, Hélio Fiori de, 1977-20072007-02-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf199p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605399CASTRO, Hélio Fiori de. Analise de mancais hidrodinamicos em rotores sob instabilidade fluido-induzida. 2007. 199p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605399. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/405839porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:56:45Zoai::405839Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:56:45Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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