Desenvolvimento de um Algoritmo Computacional para Análise Dinâmica Lateral de Rotores

Rotating machines are employed in many applications, having different dimensions, configurations and purposes, what makes it possible to find them even in domestic environments. In spite of all this variety, all rotating systems share the same main component, the rotor, whose dynamic behavior is nec...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Delgado Filho, Marcelo Araújo
Outros Autores: Costa Júnior, João Carlos Arantes
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Análise Dinâmica Lateral de Rotores
Método dos Elementos Finitos
Diagrama de Campbell
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42901
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spelling ri-123456789-429012021-10-05T15:56:53Z Desenvolvimento de um Algoritmo Computacional para Análise Dinâmica Lateral de Rotores Development of a Computational Algorithm for the Lateral Dynamic Analysis of Rotors. Delgado Filho, Marcelo Araújo Costa Júnior, João Carlos Arantes Fabio Dalmazzo Sanches Silva, João Bosco da Análise Dinâmica Lateral de Rotores Método dos Elementos Finitos Diagrama de Campbell Rotating machines are employed in many applications, having different dimensions, configurations and purposes, what makes it possible to find them even in domestic environments. In spite of all this variety, all rotating systems share the same main component, the rotor, whose dynamic behavior is necessary to be known in order to properly design, operate and troubleshoot these devices. In this sense, the lateral vibrational behavior, also known as transversal, is the most relevant for the majority of rotordynamic systems. Therefore, the objective of this work was to develop a Matlab® written computational algorithm to perform the lateral dynamic analysis of an unbalanced rotordynamic system by using the finite element method. Namely, the program is to plot the time response of a degree of freedom, the orbit of a given knot, the profile of the shaft and the Campbell diagram of the rotating assembly, returning its critical speeds. After the validation of the algorithm with examples from literature, it was concluded that it worked as expected, producing errors inferior to 3% regarding the critical speeds. Máquinas rotativas são empregadas em diversas aplicações, possuindo diferentes dimensões, configurações e finalidades, sendo encontradas inclusive em ambientes domésticos. Apesar de toda esta variedade, sistemas rotativos compartilham do mesmo componente principal, o rotor, cujo comportamento dinâmico é necessário ser conhecido a fim de se projetar, operar e diagnosticar adequadamente estes sistemas. Neste sentido, o comportamento vibracional lateral, também denominado transversal, se apresenta como o mais relevante para a maioria dos rotores. Objetivo deste trabalho foi assim o de desenvolver um algoritmo computacional em linguagem Matlab® para realizar a análise dinâmica lateral de um sistema rotativo submetido a desbalanceamento através do método dos elementos finitos. Nomeadamente, espera-se que o programa possa plotar a resposta de um grau de liberdade em função do tempo, a órbita de um determinado nó, o perfil do eixo e o diagrama de Campbell do sistema rotativo, retornando a suas velocidades críticas. Após a validação do programa através de exemplos presentes na literatura, conclui-se que este funcionou como o esperado, obtendo erros inferiores a 3% para as velocidades críticas. 2019-07-03T11:40:51Z 2021-10-05T15:56:53Z 2019-07-03T11:40:51Z 2021-10-05T15:56:53Z 2019-06-25 bachelorThesis 20170009472 DELGADO FILHO, Marcelo Araújo. Desenvolvimento de um Algoritmo Computacional para Análise Dinâmica Lateral de Rotores. 2019. 61f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42901 pt_BR application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Mecânica
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Delgado Filho, Marcelo Araújo
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description Rotating machines are employed in many applications, having different dimensions, configurations and purposes, what makes it possible to find them even in domestic environments. In spite of all this variety, all rotating systems share the same main component, the rotor, whose dynamic behavior is necessary to be known in order to properly design, operate and troubleshoot these devices. In this sense, the lateral vibrational behavior, also known as transversal, is the most relevant for the majority of rotordynamic systems. Therefore, the objective of this work was to develop a Matlab® written computational algorithm to perform the lateral dynamic analysis of an unbalanced rotordynamic system by using the finite element method. Namely, the program is to plot the time response of a degree of freedom, the orbit of a given knot, the profile of the shaft and the Campbell diagram of the rotating assembly, returning its critical speeds. After the validation of the algorithm with examples from literature, it was concluded that it worked as expected, producing errors inferior to 3% regarding the critical speeds.
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