Submitted by Ramon Moreira Peres null (ramon.mpe@gmail.com) on 2016-11-16T12:51:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de Mestrado - Ramon Moreira Peres.pdf: 2352271 bytes, checksum: f6a0129949b15510489022df29120c6d (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-23T11:44:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 peres_rm_me_guara.pdf: 2352271 bytes, checksum: f6a0129949b15510489022df29120c6d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-23T11:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 peres_rm_me_guara.pdf: 2352271 bytes, checksum: f6a0129949b15510489022df29120c6d (MD5) Previous issue date: 2016-09-16 / Outra / O presente trabalho estuda a dinâmica de rotores e em particular a de um rotor modelo de Jeffcott. Para tanto, foi utilizada uma bancada experimental que consiste de um rotor montado sobre um eixo apoiado por mancais de rolamento fixo a uma base metálica, sendo o acionamento da bancada experimental feito por meio de um motor elétrico trifásico de 2 cv com uma rotação máxima de 3.475 rpm, onde foram realizados testes para determinação da primeira frequência natural estacionária (teste de impacto), tesde de partida e de parada. Dois eixos de materiais diferentes foram utilizados, sendo um de aço SAE 1020 e outro de material compósito. Foram determinadas através de análise estrutural pelo método dos elementos finitos as rigidezes dos mancais, com esses valores obteve-se analiticamente a primeira frequência natural do sistema. Ainda utilizando o método dos elementos finitos foram obtidas as frequências naturais, os modos de vibrar e o diagrama de Campbell através de análise modal. Os resultados experimentais obtidos foram discutidos e comparados com os resultados analíticos e com os resultados obtidos pela aplicação do método dos elementos finitos. Percebe-se que com essa comparação a aplicação do software na fase inicial de projeto mostra-se de extrema importância, visto que as frequências naturais podem ser previstas já na etapa inicial. / This work studied the dynamics of rotors and in particular a Jeffcott rotor. An experimental bench consisting of a rotor mounted on a shaft supported by a fixed bearing housings to a metal base. The drive of the testing bench is made a three-phase electric motor of 2cv power, having a maximum rotation of 3.475rpm, which were performed the tests to identify the first natural frequency (impact test), run up and coast down using two different material of shaft, one made by steel SAE 1020 and a composite shaft. It was determined through structural analyses by the finite element method and the rigidities of the bearings was obtained. With this values the first natural frequency for the system was obtained analytically. Still using finite element method was obtainedthe natural frequencies. The vibration modes and the Campbell diagram, using modal analysis. The experimental results were discussed and compared the analytical results and the results by applyingthe finite element method, with this comparion the software application in the initial phase project proved extremely important given that the natural frequencies can be provided in the initial stage. / PRH-ANP/MCTI: 48610.009725/2013

Submitted by Everton Coelho de Medeiros null (everton.medeiros@feg.unesp.br) on 2017-08-29T19:01:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_final.pdf: 4345654 bytes, checksum: 76773f0a6cc1d17c5e1162955ff8879a (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-29T19:06:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 medeiros_ec_me_guara.pdf: 4345654 bytes, checksum: 76773f0a6cc1d17c5e1162955ff8879a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T19:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 medeiros_ec_me_guara.pdf: 4345654 bytes, checksum: 76773f0a6cc1d17c5e1162955ff8879a (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Os estudos relacionados a máquinas rotativas são muito importantes no apoio e manutenção da operação de máquinas de grande porte, tais como turbo compressores ou turbinas. Modelos analíticos e numéricos têm sido aplicados por anos, entretanto, eles nem sempre apresentam as condições reais dessas máquinas. Por isso, o uso de procedimentos experimentais para a avaliação e validação de resultados de máquinas rotativas é importante para a etapa de projeto mecânico. O uso de modelos em escala, por exemplo, turbinas hidráulicas ou turbinas a vapor, tem sido comum nesta área. Um rotor é dividido em várias partes, sendo uma delas os elementos de suporte, mais especificamente os mancais. Os mancais podem ser divididos em vários tipos, os mais utilizados são os do tipo rolamento e tipo hidrodinâmico. Devido este último ser o mais encontrado em máquinas pesadas, seu estudo é muito importante. Este trabalho objetiva apresentar o projeto de um protótipo de um mancal hidrodinâmico e sua avaliação experimental. O mancal desenvolvido consiste de uma bucha de bronze montada sobre uma casa de mancal de alumínio e sistemas de vedação para o óleo lubrificante. As geometrias das buchas e as propriedades dos fluidos foram analisadas pela medição do comportamento dinâmico de um rotor apoiados por esses mancais. Esta avaliação foi baseada na medição de uma bancada do tipo Jeffcott apoiada em um par de mancais hidrodinâmicos em condições diversas, incluindo combinações entre mancais do tipo rolamento e hidrodinâmico, variação da geometria interna da bucha de bronze e uso de mancal de material compósito com lubrificação de contorno. Podendo concluir que mancais com buchas de geometria fixa e cilíndrica mostram um comportamento anisotrópico, causado pela diferença de rigidez entre os planos horizontal e vertical. Ao variar para mancais de geometria assimétrica (Elíptico e Offset-halves), buchas de material compósito e modificação do tipo de lubrificação este fenômeno de anisotropia é reduzido, levando a condição de apoio para mais próxima de isotrópica. A combinação entre diferentes mancais (rolamento e hidrodinâmico) levou à observação da análise de mancais montados próximo a região do acoplamento de torque e também a importância do sentido da rotação do rotor para a formação do filme de óleo e evitar o seu sobreaquecimento. / Studies related to rotary machines are very important to support and keep the operation of large machines such as turbochargers or turbines. Analytical and numerical models have been applied for years, however, they do not always present the real condition of these machines. Therefore, the use of experimental procedures for the evaluation and validation of rotating machine results is important for mechanical design step. The use of scale models, for example, hydraulic turbines or steam turbines, has been very common in this area. A rotor is divided into several parts, one of which is the support elements, more specifically the bearings. The bearings can be divided into several types, the most common are the ball/roller bearing and the hydrodynamic bearing. Due to the latter be the most applied in heavy machinery, his study is very important. This work aims to show the design of a prototype of a hydrodynamic bearing and its experimental evaluation. The developed bearing consists of a bronze bushing mounted on an aluminum bearing housing and sealing systems for lubricating oil. The bushing geometries and the properties of the fluids are analyzed by measuring the dynamic behavior of a rotor supported by these bearings. This evaluation was based on the measurement of a Jeffcott rotor test bench supported by hydrodynamic bearings under a variety of conditions, including combinations of rolling and hydrodynamic type bearings,variation of the internal geometry of the bronze bushing and use of composite material bearing for the bush with contour lubrication. It may be concluded that bearings with fixed and cylindrical geometry bearings show an anisotropic behavior caused by the difference in rigidity between the horizontal and vertical planes. When the bush is changed for asymmetric geometries (Elliptical and Offset-halves), composite material bushings and modification of the lubrication type, the anisotropy phenomenon is reduced, leading to a supportive condition closer to isotropic. The combination of different bearings (ball/roller bearing and hydrodynamic bearing) led to the observation the analysis of mounted bearings near a torque coupling region and also the importance of the direction of rotation for oil film formation and to avoid his overheating.

Submitted by ROBERTO OUTA null (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-23T13:24:39Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO Outa (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-23T13:34:43Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-23T17:24:54Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-23T17:29:02Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-24T12:05:25Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-24T12:39:45Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-24T16:47:39Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-24T17:31:21Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-27T11:40:49Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-27T12:31:51Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-27T13:03:16Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-27T18:08:08Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-28T12:13:08Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-28T14:22:47Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-28T14:31:57Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-28T14:37:45Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-28T19:04:28Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-11-30T18:58:21Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-12-04T14:43:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Submitted by ROBERTO OUTA (roberto.outa@gmail.com) on 2017-12-05T14:11:15Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Roberto Outa 23_11_2017.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Honorato Goria null (robertacgb@reitoria.unesp.br) on 2017-12-06T18:19:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 outa_r_dr_ilha.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T18:19:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 outa_r_dr_ilha.pdf: 8826970 bytes, checksum: 2d87ce6b0e50b1304328308f0df4e3bb (MD5) Previous issue date: 2017-10-27 / O objetivo deste trabalho é a elaboração de um controlador linear ótimo, que possa reduzir um sinal caótico do rotor dinâmico, em um sinal controlado. Para se obter o resultado esperado foi necessário desenvolver atividades ligadas à caracterização do experimento; análise de estabilidade pelo método de Lyapunov; aplicação da função de Lyapunov; análise da sensibilidade das condições iniciais utilizando o expoente de Lyapunov; desenvolvimento do projeto do controle ótimo linear. O resultado final mostra o desempenho da aplicação do controle linear ótimo no sinal caótico, cujo sinal foi reduzido para um comportamento estável e controlado. / The aim of this work is the elaboration of an optimal linear controller that can reduce a chaotic dynamic rotor signal in a controlled signal. To obtain the expected result, it was necessary to develop activities related to the characterization of the experiment; stability analysis by the Lyapunov method; application of the Lyapunov function; sensitivity analysis of the initial conditions by the Lyapunov exponent; development of linear optimum control. The result shows the performance of the optimal linear control in the chaotic signal, whose signal was reduced to a stable and controlled behavior.

Orientador: Fábio Roberto Chavarette / Resumo: O objetivo deste trabalho é a elaboração de um controlador linear ótimo, que possa reduzir um sinal caótico do rotor dinâmico, em um sinal controlado. Para se obter o resultado esperado foi necessário desenvolver atividades ligadas à caracterização do experimento; análise de estabilidade pelo método de Lyapunov; aplicação da função de Lyapunov; análise da sensibilidade das condições iniciais utilizando o expoente de Lyapunov; desenvolvimento do projeto do controle ótimo linear. O resultado final mostra o desempenho da aplicação do controle linear ótimo no sinal caótico, cujo sinal foi reduzido para um comportamento estável e controlado. / Abstract: The aim of this work is the elaboration of an optimal linear controller that can reduce a chaotic dynamic rotor signal in a controlled signal. To obtain the expected result, it was necessary to develop activities related to the characterization of the experiment; stability analysis by the Lyapunov method; application of the Lyapunov function; sensitivity analysis of the initial conditions by the Lyapunov exponent; development of linear optimum control. The result shows the performance of the optimal linear control in the chaotic signal, whose signal was reduced to a stable and controlled behavior. / Doutor

The presented diploma thesis deals with simulation of Laval rotor supported by nonlinear bearings. The first part of thesis deals with research, which is focused on description of Laval rotor and motion equations for case of rigid and flexible rotor, also on description and modeling of hydrodynamic and magnetic bearing, which is considered in thesis. The second part of thesis deals with simulation of rotor for different approaches to modeling hydrodynamic and magnetic bearings. Using simulations performer in time domain, the dynamic behavior of Laval rotor is evaluated and compared. Simulations are performer in MATLAB.