Ajuste de parâmetros para desalinhamento e empenamento aplicado à modelagem de rotores
Lucas Ward Franco de Camargo
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP C14a
[Identification of misalignment and bow parameters in rotating machinery models]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
215 p. : il.
Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini, Hélio Fiori de Castro
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 devido à quantidade significativa de fenômenos que podem ocorrer durante a operação desses equipamentos. Este trabalho é focado no estudo de sistemas rotativos sustentados por mancais...
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Resumo: O estudo de máquinas rotativas ocupa uma posição destacada no contexto de máquinas e estruturas devido à quantidade significativa de fenômenos que podem ocorrer durante a operação desses equipamentos. Este trabalho é focado no estudo de sistemas rotativos sustentados por mancais hidrodinâmicos (com ou sem um acoplamento conectando o eixo movido ao eixo motriz) e, principalmente, na análise das falhas que podem mais comumente ocorrer nesses sistemas (desbalanceamento, empenamento e desalinhamento). A análise é estendida para o caso de múltiplas falhas, visto que essa é uma condição comum em sistemas rotativos. O alinhamento e o balanceamento perfeitos da máquina não podem ser obtidos em aplicações reais e, portanto, forças de excitação são geradas nesses sistemas, as quais afetam significantemente a operação das máquinas. Dessa forma, a influência do desbalanceamento, empenamento e desalinhamento nas amplitudes de vibração constituem uma importante consideração, especialmente o efeito dos componentes harmônicos que podem surgir em uma máquina desalinhada. Para representar matematicamente o sistema, um modelo de elementos finitos é utilizado e a análise é realizada no domínio da frequência. O acoplamento também é modelado como um elemento finito e as forças de desalinhamento, desbalanceamento e empenamento são incluídas no modelo de falhas. Com a adição de um nível de ruído aos sinais simulados, um possível sinal experimental é obtido e, com o objetivo de identificar os parâmetros de falha considerados desconhecidos, um algoritmo genético multiobjetivo é proposto. A análise individual de cada função objetivo (erro entre sinal simulado e sinal ajustado) permite que seja possível identificar um conjunto de soluções ótimas para o problema e, assim, identificar os parâmetros de falhas
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Abstract: The study of rotating machinery occupies an outstanding position in the study of machinery and structures due to the significant amount of phenomena that occur in the operation of these equipments. This work is focused on the study of rotating systems supported by hydrodynamic bearings...
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Abstract: The study of rotating machinery occupies an outstanding position in the study of machinery and structures due to the significant amount of phenomena that occur in the operation of these equipments. This work is focused on the study of rotating systems supported by hydrodynamic bearings (with or without a flexible coupling connecting the driving motor and the driven shaft), mainly considering faults that can commonly occur in these systems (misalignment, bow and unbalance) as the presence of multiple faults in a real machine is a common situation. The perfect balance and alignment of the machine cannot be achieved in practical applications. Consequently excitation forces are generated at these systems, which significantly affect the operation of the machines. In this way, the influence of the unbalance, bow and misalignment on the vibration amplitude is an important consideration, specially the effect of the harmonic components that can rise when a machine is misaligned. To mathematically represent the system, a finite element model is used and the analysis is held in the frequency domain. The coupling is also modeled as a finite element and the misalignment, bow and unbalance forces are included in the fault model. Noise is added to the simulated results to build a possible experimental result and, in order to identify the fault unknown parameters, the multi-objective genetic algorithm is proposed. The individual analysis of each objective function (difference between simulated and adjusted results) allows the identification of an optimal set of solutions resulting in the identification the fault parameters
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Dedini, Katia Lucchesi Cavalca, 1963-
Orientador
Castro, Hélio Fiori de, 1977-
Coorientador
Dedini, Katia Lucchesi Cavalca, 1963-
Orientador
Serpa, Alberto Luiz, 1967-
Avaliador
Rade, Domingos Alves
Avaliador
Ajuste de parâmetros para desalinhamento e empenamento aplicado à modelagem de rotores
Lucas Ward Franco de Camargo
Ajuste de parâmetros para desalinhamento e empenamento aplicado à modelagem de rotores
Lucas Ward Franco de Camargo
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