Orientador: Jose Roberto França de Arruda

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Com o objetivo de analisar o comportamento dinâmico de hidrogeradores, desenvolve-se neste trabalho modelos matemáticos de sistemas mecânicos constituídos de eixos, discos e mancais. Estudam-se modelos discretos, contínuos e exatos, procurando-se caracterizar a eficiência de cada um destes...

Resumo: Com o objetivo de analisar o comportamento dinâmico de hidrogeradores, desenvolve-se neste trabalho modelos matemáticos de sistemas mecânicos constituídos de eixos, discos e mancais. Estudam-se modelos discretos, contínuos e exatos, procurando-se caracterizar a eficiência de cada um destes modelos. Utiliza-se a técnica de resolução de matriz de transferência, uma vez que os sistemas possuem simetria axial e implementa-se os modelos em um microcomputador digital. Algumas variações deste método - MMT modificado e método combinado MMT-MEF - são apresentadas para resolver problemas numéricos inerentes ao método e problemas de geometria irregular. Os modelos desenvolvidos são aplicados a hidrogeradores, analisando-se o problema de vibrações livres e forçadas, e incluindo-se algumas características típicas destas como mancais hidrodinâmicos segmentados, excitações de origem hidráulica e excitações de origem magnética

Abstract: This thesis deals with some mathematical models of shaft-rotor-bearing mechanical systems for analysing the dynamic behaviour of hydroelectric machines. Lumped, continuous and exact models are analysed and the efficiency of each one is studied. The transfer matrix technique is adopted...

Abstract: This thesis deals with some mathematical models of shaft-rotor-bearing mechanical systems for analysing the dynamic behaviour of hydroelectric machines. Lumped, continuous and exact models are analysed and the efficiency of each one is studied. The transfer matrix technique is adopted because it is very convenient to be used with micro-computers when the structure is uni-dimensional or has some sort of symmetry or repeated pattern. Because of numerical difficulties that arise with the use of the classical formulation, a modified transfer matrix method is presented and for overcoming problems when the structure has an irregular shape a hybrid transfer matrix-finite element method is suggested. The studied techniques are applied to free and forced vibration problems of hydroelectric machines. Some typical characteristics found in this type of machine, such as tilting-pad (hydrodynamic) bearings, hydraulic and magnetic excitations are taken into account