Integração de sistemas rotor-mancais hidrodinâmicos-estrutura de suporte para resolução numérica
Felipe Wenzel da Silva Tuckmantel
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP T799i
[Integration of rotor-hydrodynamic bearings-support structure systems for numerical resolution]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
159 p. : il.
Orientador: Kátia Lucchesi Cavalca Dedini
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Resumo: O estudo de máquinas rotativas ocupa uma posição destacada no contexto de máquinas e estruturas, tendo em vista a grande aplicação das máquinas rotativas e a importância de conhecer o seu funcionamento com fins de otimização e de projeto para diminuição de custos, melhora de qualidade e...
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Resumo: O estudo de máquinas rotativas ocupa uma posição destacada no contexto de máquinas e estruturas, tendo em vista a grande aplicação das máquinas rotativas e a importância de conhecer o seu funcionamento com fins de otimização e de projeto para diminuição de custos, melhora de qualidade e aumento da vida útil dos componentes. Estas máquinas, e seus componentes, possuem características peculiares em seu funcionamento, as quais se refletem em seu comportamento dinâmico e, conseqüentemente, nos problemas mecânicos a estes associados. A análise do comportamento das máquinas rotativas envolve considerável complexidade, já que são constituídas, geralmente, por um sistema de equipamentos que abrangem, além do rotor, eixos e mancais, fundação e outros equipamentos auxiliares, como, por exemplo, selos de fluxo. Portanto, para se estudar o comportamento dinâmico desses sistemas, é necessário determinar a interação de todos os componentes para o entendimento dos fenômenos envolvidos. O sistema rotativo foi matematicamente modelado através da modelagem do eixo por elementos finitos, através de um conjunto de discos rígidos e segmentos de eixo com massa e elasticidade distribuídas, e dos mancais hidrodinâmicos, cuja representação ocorre a partir de seus coeficientes equivalentes de rigidez e amortecimento. A fundação também teve sua influência contemplada pelas representações por Parâmetros Concentrados, Impedância Mecânica e Coordenadas Mistas. Portanto, neste trabalho, desenvolveu-se a configuração do pacote computacional, a padronização da entrada e saída dos arquivos, a implementação dos elementos de viga e de disco rígido, a excitação por desbalanceamento, a determinação dos carregamentos nos mancais e a resposta dinâmica do sistema no domínio da freqüência, tendo como objetivo robustez, flexibilidade, confiabilidade, além de usabilidade e interface amigável do pacote
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Abstract: The Rotordynamics occupies a prominent position in the design of machines and structures, due to the wide application of rotating machinery and the importance of the knowledgment of its operation for purposes of optimization and design for cost reduction, quality improvement and increased...
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Abstract: The Rotordynamics occupies a prominent position in the design of machines and structures, due to the wide application of rotating machinery and the importance of the knowledgment of its operation for purposes of optimization and design for cost reduction, quality improvement and increased component life cycle. These machines and their components have peculiar characteristics in its operation, which will reflect in its dynamic behavior and, consequently, on the mechanical problems associated with these. The behavior of rotating machinery involves considerable complexity, as they are composed, usually by a system of equipment which includes, besides the rotor, shafts and bearings, foundation and other auxiliary equipment, for example, shaft seals. Therefore, to study the dynamic of these systems, it is necessary to determine the interaction of all components for understanding the phenomena involved. The rotation system was mathematically modeled by the shaft modeling through the Finite Element Method, through a set of disks and shaft segments with elasticity and mass distribution, and hydrodynamic bearings, whose representation occurs through the coefficients of equivalent stiffness and damping. The foundation also had its influence covered by the formulation of Concentrated Parameters, Mechanical Impedance and Mixed Coordinates. Therefore, in this work, it is developed the computational package configuration, standardization of input and output files, the implementation of beam elements and disks, the unbalance excitation, the determination of loads on the bearings and the frequency dynamic response of the system, aiming at robustness, flexibility, reliability, usability and user-friendly of the software
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Integração de sistemas rotor-mancais hidrodinâmicos-estrutura de suporte para resolução numérica
Felipe Wenzel da Silva Tuckmantel
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