PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
Master's Dissertation 2017

Análise de rotores com mancais hidrodinâmicos considerando desalinhamento

Author

Vinícius Yoshida de Melo

Advisor

Concentration Area

Mecânica dos Sólidos e Estruturas

Defense Date

21/12/2017

Thesis Number

74087

Abstract

Neste trabalho considera-se a análise dinâmica de rotores suportados por mancais hidrodinâmicos de comportamento não-linear. O método de elementos finitos é utilizado para a modelagem do rotor e as forças hidrodinâmicas são modeladas como forças de sustentação resultante da pressão do filme de óleo nos mancais, sendo dependentes da movimentação transversal dinâmica do eixo dentro do mancal. O modelo é integrado pelo método de Newmark e programado em ambiente MatLab. Desalinhamentos que podem ser causados por erros de manufatura, ou montagem errada, são investigados considerando acoplamentos rígidos, e modelados como forças e momentos. O modelo é validado através de comparação com resposta analítica e pela demonstração dos fenômenos causados pelos mancais hidrodinâmicos. A análise foi realizada em dois casos, um com rotor simétrico, evidenciando uma relação de aparecimento de comportamento não linear com o desalinhamento, e outro com rotor equivalente a um rotor de aerogerador real, simulando operação com defeito de desalinhamento. As análises são realizadas por representação de órbitas, mapa de Poincaré, diagrama de bifurcação, espectros de frequência e relação de harmônicos. São obtidas relações do desalinhamento com os modos de vibrar e comportamento não linear.

Keywords

Dinâmica de rotores Mancais Método de elementos finitos Engenharia mecânica