Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lisboa, Ederval de Souza
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/62045
Resumo: Grandes esforços vêm sendo realizados atualmente com o objetivo de diagnosticar vibrações em estruturas e equipamentos, para máquinas rotativas se requer atenção ainda maior, pois correm o risco de se auto excitarem. Este trabalho tem por objetivo expor uma metodologia em dinâmica de rotores para diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência. Com essa finalidade, o rotor utiliza uma discretização de elementos finitos de viga de Timoshenko com funções da classe C0. A programação é implementada no programa acadêmico Meflab desenvolvida na plataforma do software MATLAB®, e no software ANSYS® Workbench para algumas validações. Os resultados numéricos são comparados com os resultados do modelo de literatura. A implementação da otimização se dá com o uso do toolbox de algoritmos genéticos existente no software MATLAB®, onde os parâmetros do algoritmo de otimização são escolhidos como sendo os diâmetros da seção transversal de cada elemento finito. A função objetivo escolhida está associada à diminuição da resposta no domínio da frequência para excitações do tipo desbalanceamento ou a evitar o posicionamento de alguma velocidade crítica dentro de um intervalo de frequências predeterminado. As restrições do problema encontram-se associadas às dimensões máximas e mínimas das seções transversais dos elementos do eixo. Em geral, para a rotação onde se requeria a diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência, havia uma tendência das antirressonâncias mais próximas se deslocarem para o ponto requerido.
id URGS_49def4297b9f0e32ff5a1e8f1e6106ac
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/62045
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Lisboa, Ederval de SouzaCasas, Walter Jesus Paucar2012-12-28T01:35:53Z2012http://hdl.handle.net/10183/62045000867013Grandes esforços vêm sendo realizados atualmente com o objetivo de diagnosticar vibrações em estruturas e equipamentos, para máquinas rotativas se requer atenção ainda maior, pois correm o risco de se auto excitarem. Este trabalho tem por objetivo expor uma metodologia em dinâmica de rotores para diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência. Com essa finalidade, o rotor utiliza uma discretização de elementos finitos de viga de Timoshenko com funções da classe C0. A programação é implementada no programa acadêmico Meflab desenvolvida na plataforma do software MATLAB®, e no software ANSYS® Workbench para algumas validações. Os resultados numéricos são comparados com os resultados do modelo de literatura. A implementação da otimização se dá com o uso do toolbox de algoritmos genéticos existente no software MATLAB®, onde os parâmetros do algoritmo de otimização são escolhidos como sendo os diâmetros da seção transversal de cada elemento finito. A função objetivo escolhida está associada à diminuição da resposta no domínio da frequência para excitações do tipo desbalanceamento ou a evitar o posicionamento de alguma velocidade crítica dentro de um intervalo de frequências predeterminado. As restrições do problema encontram-se associadas às dimensões máximas e mínimas das seções transversais dos elementos do eixo. Em geral, para a rotação onde se requeria a diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência, havia uma tendência das antirressonâncias mais próximas se deslocarem para o ponto requerido.Great efforts are been made recently in order to diagnose vibrations in structures and equipments. Rotary machines require even greater attention, for they carry the risk of auto-excitation. This paper has as an objective the exposition a rotor dynamics methodology to minimize the response amplitude in the frequency domain. With this goal, the rotor is discretized using finite Timoshenko Beams elements, with C0 class functions. The programming is implemented in the academic software Meflab, coded in the MATLAB® platform, and in the software ANSYS® Workbench to validate some results. The numerical results are compared with the results from literature model. The optimization is made utilizing the genetic algorithms toolbox existing in the MATLAB® software, where the optimization algorithms parameters are chosen as being the transverse section diameters of each finite element. The objective function chosen is associated with the response minimization in the frequency domain for unbalanced type excitations or to avoid the existence of a critical velocity within a predetermined frequency range. The problem restrictions are associated to maximum and minimum transverse section dimensions of the axis elements, as well as its total volume variation. In general, for the rotation where the frequency domain amplitude response minimization was required, there was a tendency for the closest anti-resonances to shift themselves to the required point.application/pdfporElementos finitosAlgoritmos genéticosEstruturas (Engenharia)Otimização matemáticaRotoresGenetic algorithmsRotor dynamicsFinite elementsDynamic instability frequencyCritical velocityAnálise e otimização da resposta em dinâmica de rotoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaPorto Alegre, BR-RS2012mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000867013.pdf000867013.pdfTexto completoapplication/pdf3498044http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/1/000867013.pdf6a7b35562d92fa8aa4338fb9fbc92b85MD51TEXT000867013.pdf.txt000867013.pdf.txtExtracted Texttext/plain106396http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/2/000867013.pdf.txtefccb2e006285df76ebc23071637a55eMD52THUMBNAIL000867013.pdf.jpg000867013.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg993http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/3/000867013.pdf.jpg0e72d0d173e4ba4b2f9f34362bc23e18MD5310183/620452022-02-22 05:12:30.66319oai:www.lume.ufrgs.br:10183/62045Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-02-22T08:12:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
title Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
spellingShingle Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
Lisboa, Ederval de Souza
Elementos finitos
Algoritmos genéticos
Estruturas (Engenharia)
Otimização matemática
Rotores
Genetic algorithms
Rotor dynamics
Finite elements
Dynamic instability frequency
Critical velocity
title_short Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
title_full Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
title_fullStr Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
title_full_unstemmed Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
title_sort Análise e otimização da resposta em dinâmica de rotores
author Lisboa, Ederval de Souza
author_facet Lisboa, Ederval de Souza
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Lisboa, Ederval de Souza
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Casas, Walter Jesus Paucar
contributor_str_mv Casas, Walter Jesus Paucar
dc.subject.por.fl_str_mv Elementos finitos
Algoritmos genéticos
Estruturas (Engenharia)
Otimização matemática
Rotores
topic Elementos finitos
Algoritmos genéticos
Estruturas (Engenharia)
Otimização matemática
Rotores
Genetic algorithms
Rotor dynamics
Finite elements
Dynamic instability frequency
Critical velocity
dc.subject.eng.fl_str_mv Genetic algorithms
Rotor dynamics
Finite elements
Dynamic instability frequency
Critical velocity
description Grandes esforços vêm sendo realizados atualmente com o objetivo de diagnosticar vibrações em estruturas e equipamentos, para máquinas rotativas se requer atenção ainda maior, pois correm o risco de se auto excitarem. Este trabalho tem por objetivo expor uma metodologia em dinâmica de rotores para diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência. Com essa finalidade, o rotor utiliza uma discretização de elementos finitos de viga de Timoshenko com funções da classe C0. A programação é implementada no programa acadêmico Meflab desenvolvida na plataforma do software MATLAB®, e no software ANSYS® Workbench para algumas validações. Os resultados numéricos são comparados com os resultados do modelo de literatura. A implementação da otimização se dá com o uso do toolbox de algoritmos genéticos existente no software MATLAB®, onde os parâmetros do algoritmo de otimização são escolhidos como sendo os diâmetros da seção transversal de cada elemento finito. A função objetivo escolhida está associada à diminuição da resposta no domínio da frequência para excitações do tipo desbalanceamento ou a evitar o posicionamento de alguma velocidade crítica dentro de um intervalo de frequências predeterminado. As restrições do problema encontram-se associadas às dimensões máximas e mínimas das seções transversais dos elementos do eixo. Em geral, para a rotação onde se requeria a diminuição da amplitude da resposta no domínio da frequência, havia uma tendência das antirressonâncias mais próximas se deslocarem para o ponto requerido.
publishDate 2012
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2012-12-28T01:35:53Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2012
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 http://hdl.handle.net/10183/62045
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000867013
url http://hdl.handle.net/10183/62045
identifier_str_mv 000867013
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/1/000867013.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/2/000867013.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/62045/3/000867013.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 6a7b35562d92fa8aa4338fb9fbc92b85
efccb2e006285df76ebc23071637a55e
0e72d0d173e4ba4b2f9f34362bc23e18
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085247755223040