Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, James Sanches
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122023-091329/
Resumo: Rotores flexíveis são encontrados em um grande número de máquinas como turbomáquinas e ultracentrífugas. Estes rotores têm de passar por velocidades críticas de flexão para atingirem a velocidade nominal. O presente trabalho desenvolve um modelo de rotor flexível contínuo. As relações de ortogonalidade das autofunções são demonstradas, obtendo um modelo discretizado utilizando o princípio da superposição modal. As equações de movimento de um exemplo numérico de rotor são obtidas com a série de superposição modal considerando os seis primeiros modos de vibrar. Simulações numéricas são feitas obtendo as freqüências naturais, as autofunções (precessões diretas e retrógradas), curvas de resposta em freqüência e respostas ao desbalanço no domínio do tempo. Uma rotina de otimização é desenvolvida para encontrar as forças de atuação, em malha aberta, de mancais magnéticos ativos, que minimizam os deslocamentos do rotor, submetido a determinadas configurações de desbalanço, na passagem por velocidades críticas. Uma bancada de testes é projetada e construída. Os testes feitos com essa bancada demonstram boa concordância entre os resultados obtidos com o modelo teórico e os observados com a mesma.
id USP_cbdbb1361bc5b39729ff484b0ed730a1
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-12122023-091329
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuoUntitled in englishBearingsMancaisRotorRotorRotores flexíveis são encontrados em um grande número de máquinas como turbomáquinas e ultracentrífugas. Estes rotores têm de passar por velocidades críticas de flexão para atingirem a velocidade nominal. O presente trabalho desenvolve um modelo de rotor flexível contínuo. As relações de ortogonalidade das autofunções são demonstradas, obtendo um modelo discretizado utilizando o princípio da superposição modal. As equações de movimento de um exemplo numérico de rotor são obtidas com a série de superposição modal considerando os seis primeiros modos de vibrar. Simulações numéricas são feitas obtendo as freqüências naturais, as autofunções (precessões diretas e retrógradas), curvas de resposta em freqüência e respostas ao desbalanço no domínio do tempo. Uma rotina de otimização é desenvolvida para encontrar as forças de atuação, em malha aberta, de mancais magnéticos ativos, que minimizam os deslocamentos do rotor, submetido a determinadas configurações de desbalanço, na passagem por velocidades críticas. Uma bancada de testes é projetada e construída. Os testes feitos com essa bancada demonstram boa concordância entre os resultados obtidos com o modelo teórico e os observados com a mesma.Flexible rotors are found in several types of machines like turbomachinery and ultracentrifuges. These rotors have to pass through bending critical speeds to achieve the nominal speed. The present work develops a flexible continuum rotor model. The eigenfunction orthogonality relationships are deduced in order to obtain a discrete model by means of the modal superposition principle. The rotor\'s equations of motion are derived, for a numerical example, with the modal superposition series considering the first six vibration modes. Numerical simulations allow to get the natural frequencies, eigenfunctions (backward and forward precessions), the system frequency responses and the unbalance responses in the time domain. An optimization procedure is developed to find the open loop magnetic bearings actuating forces that minimize the rotor\'s vibration displacements at the critical speeds. A test rig is designed and manufactured. The tests performed achieve good agreement among the theoretical and the experimental results.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFleury, Agenor de ToledoAlves, James Sanches2004-08-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122023-091329/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-12-12T11:18:02Zoai:teses.usp.br:tde-12122023-091329Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-12T11:18:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
Untitled in english
title Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
spellingShingle Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
Alves, James Sanches
Bearings
Mancais
Rotor
Rotor
title_short Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
title_full Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
title_fullStr Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
title_full_unstemmed Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
title_sort Otimização teórico-experimental da passagem por velocidades críticas de um rotor flexível contínuo
author Alves, James Sanches
author_facet Alves, James Sanches
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fleury, Agenor de Toledo
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, James Sanches
dc.subject.por.fl_str_mv Bearings
Mancais
Rotor
Rotor
topic Bearings
Mancais
Rotor
Rotor
description Rotores flexíveis são encontrados em um grande número de máquinas como turbomáquinas e ultracentrífugas. Estes rotores têm de passar por velocidades críticas de flexão para atingirem a velocidade nominal. O presente trabalho desenvolve um modelo de rotor flexível contínuo. As relações de ortogonalidade das autofunções são demonstradas, obtendo um modelo discretizado utilizando o princípio da superposição modal. As equações de movimento de um exemplo numérico de rotor são obtidas com a série de superposição modal considerando os seis primeiros modos de vibrar. Simulações numéricas são feitas obtendo as freqüências naturais, as autofunções (precessões diretas e retrógradas), curvas de resposta em freqüência e respostas ao desbalanço no domínio do tempo. Uma rotina de otimização é desenvolvida para encontrar as forças de atuação, em malha aberta, de mancais magnéticos ativos, que minimizam os deslocamentos do rotor, submetido a determinadas configurações de desbalanço, na passagem por velocidades críticas. Uma bancada de testes é projetada e construída. Os testes feitos com essa bancada demonstram boa concordância entre os resultados obtidos com o modelo teórico e os observados com a mesma.
publishDate 2004
dc.date.none.fl_str_mv 2004-08-02
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://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122023-091329/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122023-091329/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090665830678528