Orientador: Fernando Iguti

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: É estudado um método de balanceamento modal de rotores flexíveis em que a forma do modo é também identificada conjuntamente com os demais parâmetros modais a partir da resposta ao desbalanceamento, no domínio da freqüência,
medida em um certo número de planos a diferentes velocidades...

Resumo: É estudado um método de balanceamento modal de rotores flexíveis em que a forma do modo é também identificada conjuntamente com os demais parâmetros modais a partir da resposta ao desbalanceamento, no domínio da freqüência,
medida em um certo número de planos a diferentes velocidades angulares. A relação entre a resposta e os parâmetros a identificar determina duas equações não lineares, constituindo desta forma um sistema de 2 x N x NR equações e N + 6 incógnitas (na versão básica do método), sendo N o número de planos de medida e NR o número de velocidades angulares. A solução do sistema de equações resultante é estimada pelo método dos Mínimos Quadrados, sendo utilizado para o problema de minimização dos resíduos, o algoritmo de Han-Powell que consiste numa combinação dos métodos Quase-Newton, penalidade quadrática e programação quadrática recursiva. É descrito o desenvolvimento e teste de diferentes versões do algoritmo de identificação do desbalanceamento e demais parâmetros modais: identificação modo-a-modo, identificação de mais de um modo simultaneamente e identificação de modos não planares. Os algoritmos são testados com respostas ao desbalanceamento simuladas numericamente, sendo também apresentado o desenvolvimento de um método para determinação da influência dos êrros de medida no desbalanceamento residual

Abstract: A modal method of balancing flexible rotors, is studied, where the mode shapes are identified together with the other modal parameters. The procedure is based on frequency responses measured, at a certain number of planes and angular
velocities. Each measurement determines two equations,...

Abstract: A modal method of balancing flexible rotors, is studied, where the mode shapes are identified together with the other modal parameters. The procedure is based on frequency responses measured, at a certain number of planes and angular
velocities. Each measurement determines two equations, constituting a system of 2 x N x NR non-linear equations and N + 6 unknowns (in the basic version algorithm), where N is the number of measurement planes and NR the number of angular velocities. The system solution is based on a least-squares estimator and the Han-Powell algorithm is used íor minimization purposes. The algorithm associates the Quasi-Newton approach with the absolute-value penalty function and the recursive quadratic programming. Different versions of the balancing and modal identification algorithm are presented: the mode-to-mode identification, the simultaneous mode identification and the non-planar mode identification algorithms. These algorithms are tested with numerically simulated responses. A method of determining the influence of measurement errors on the residual unbalancing is also presented.