Análise dinâmica de um rotor: modelagem analítica, elementos finitos e avaliação experimental

Abstract

The rotor dynamics study is critical in the design of rotating machinery. The dynamic modeling of rotors aims to estimate the operating condition of rotating machinery through the evaluation of parameters related to the critical velocity and responses to unbalance. The application of small-scale test bench and the development of dedicated experimental procedures are important for the grounding of complex rotating high power machines behavior phenomena. The development of experimental procedures based on the deployment of instrumentation systems and computational tools applied to the treatment and monitoring of dynamic quantities that describe machines behavior in operational conditions have a fundamental importance to the application of rotating machinery sectors. The experimental evaluation is also important validation of theoretical models, such as those obtained by analytical and numerical models. This work aims the description of the adequacy of an experimental test bench, and later were the object of study to be modeled: using analytical, numerical and experimental methods. Later, with all these results, there is a comparative assessment of the modeling and validation of equipment

O estudo de dinâmica de rotores é fundamental no projeto de máquinas rotativas. A modelagem dinâmica de rotores objetiva estimar a condição de operação de máquinas rotativas através da avaliação dos parâmetros relacionados à velocidade crítica e de respostas ao desbalanceamento. A aplicação de banco de ensaios em escala reduzida e o desenvolvimento de procedimentos experimentais dedicados são importantes para a fundamentação de fenômenos complexos do comportamento de máquinas rotativas de alta potência. O desenvolvimento de procedimentos experimentais com base na implantação de sistemas de instrumentação e ferramentas computacionais aplicadas ao tratamento e monitoramento das grandezas dinâmicas que descrevem o comportamento de máquinas em condições operacionais é de importância fundamental aos setores de aplicação de máquinas rotativas. A avaliação experimental é também importante na validação de modelos teóricos, como os obtidos através de modelos analíticos e numéricos. O presente trabalho tem como objetivo a descrição da adequação de uma bancada experimental para que depois fosse o objeto de estudo a ser modelado: utilizando de métodos analíticos, numéricos e experimentais. E assim posteriormente com todos esses resultados, é feita uma avaliação comparativa das modelagens e validação do equipamento