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1	A Nonlinear Transient Approach for Morton Synchronous Rotordynamic Instability and Catcher Bearing Life Predictions Lee, Jung Gu 2012 May 1900 (has links) This dissertation deals with three research topics; i) the catcher bearings life prediction method, ii) the Morton effect, and iii) the two dimensional modified Reynolds equation. Firstly, catcher bearings (CB) are an essential component for rotating machine with active magnetic bearings (AMBs) suspensions. The CB's role is to protect the magnetic bearing and other close clearance component in the event of an AMB failure. The contact load, the Hertzian stress, and the sub/surface shear stress between rotor, races, and balls are calculated, using a nonlinear ball bearing model with thermal growth, during the rotor drop event. Fatigue life of the CB in terms of the number of drop occurrences prior to failure is calculated by applying the Rainflow Counting Algorithm to the sub/surface shear stress-time history. Numerical simulations including high fidelity bearing models and a Timoshenko beam finite element rotor model show that CB life is dramatically reduced when high-speed backward whirl occurs. Secondly, the theoretical models and simulation results about the synchronous thermal instability phenomenon known as Morton Effect is presented in this dissertation. A transient analysis of the rotor supported by tilting pad journal bearing is performed to obtain asymmetric temperature distribution of the journal by solving variable viscosity Reynolds equation, energy equation, heat conduction equation, and equations of motion for rotor. The tilting pad bearing is fully nonlinear model. In addition, thermal mode approach and staggered integration scheme are utilized in order to reduce computation time. The simulation results indicate that the temperature of the journal varies sinusoidally along the circumferential direction and linearly across the diameter, and the vibration envelope increased and decreased, which considers as a limit cycle that is stable oscillation of the envelope of the amplitude of synchronous vibration. Thirdly, the Reynolds equation plays an important role to predict pressure distribution in the fluid film for the fluid film bearing analysis. One of the assumptions on the Reynolds equation is that the viscosity is independent of pressure. This assumption is still valid for most fluid film bearing applications, in which the maximum pressure is less than 1 GPa. In elastohydrodynamic lubrication (EHL) which the lubricant is subjected to extremely high pressure, however, the pressure independent viscosity assumption should be reconsidered. With considering pressure-dependent viscosity, the 2D modified Reynolds equation is derived in this study. The solutions of 2D modified Reynolds equation is compared with that of the classical Reynolds equation for the plain journal bearing and ball bearing cases. The pressure distribution obtained from modified equation is slightly higher pressures than the classical Reynolds equations. / PDF file replaced 10-21-2012 at the request of the Thesis Office. Catcher Bearing Rainflow Counting Tilting Pad Journal Bearing Morton Effect EHL Reynolds equations
2	Continuous Time Fatigue Modelling for Non-proportional Loading Gundmi Satish, Sajjan January 2019 (has links) Fatigue analysis is a critical stage in the design of any structural component. Typically fatigue is analysed during post-processing, but as the size of the analysed component increases, the amount of data stored for the analysis increases simultaneously. This increases the computational and memory requirements of the system, intensifying the work load on the engineer. A continuum mechanics approach namely ’Continuous time fatigue model’, for fatigue analysis is available in a prior study which reduces the computational requirements by simultaneously computing fatigue along with the stress. This model implements a moving endurance surface in the stress space along with the damage evolution equation to compute high-cycle fatigue. In this thesis the continuous time fatigue model is compared with conventional model (ie.Cycle counting) to study its feasibility. The thesis also aims to investigate the continuous time fatigue model and an evolved version of the model is developed for non-proportional load cases to identify its limitations and benefits. Multiaxial Fatigue Loading Fatigue Analysis Continuous Time fatigue model Endurance Surface Rainflow Counting Cyclic loading Cycle Counting Damage Evolution High-cycle fatigue Non-proportional loading Aerospace Engineering Rymd- och flygteknik
3	Gewinnung sicherer Lastannahmen aus Simulation und Messung zur Festigkeitsauslegung von Straßen- und Stadtbahnen Zechel, Gero 21 February 2017 (has links) (PDF) Die Nutzung historisch solider Lastannahmen, wie sie zum Beispiel die VDV Richtlinie 152 in der Fassung von 1992 festlegt, ist für die Festigkeitsauslegung neuartiger Straßen- und Stadtbahnfahrzeuge unzureichend, da die Annahmen und Methoden der Komplexität und insbesondere der Nichtlinearität moderner Fahrzeugkonzepte keine Rechnung tragen. Diese Arbeit zeigt auf, wie sich entstandene Lücken in den Lastannahmen durch Simulation und Messung von Fahrzeug und Gleis analysieren, verstehen und schließen lassen. Den Kern bildet dabei der Einsatz detaillierterer Simulationsmodelle von Fahrzeug und Gleis, deren Eingangsdaten mit Hilfe von Messungen gewonnen und deren Ausgangsdaten mit ihnen verifiziert und ergänzt werden müssen. Hierfür werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, die ein ein vielseitiges Baukastensystem für die Fahrzeuganalyse, Modellvalidierung und Datenbewertung bilden, und zu sicheren Lastannahmen für die Fahrzeugauslegung führen. Lastannahmen Schienenfahrzeugtechnik Straßenbahn Stadtbahn Tram Strukturmechanik Finite Elemente Methode FEM Mehrkörpersimulation MKS Fahrzeugmessung Gleismessung Langzeitmessung Synchronisierung Ortung Zustandsautomat Korrelation Schnittlasten Elastische Strukturen Simulationsszenarien Lastfallsynthese Betriebsfestigkeit Rainflow-Zählverfahren Rainflowtabelle Lastspiele Beanspruchungskollektiv Äquivalentamplitude Auslastungsgrad load assumptions light rail vehicles LRV tram structure mechanics finite element analysis FEA multi-body simulation MBS vehicle measurement track measurement long-term measurement synchronisation positioning finite state machine correlation interface loads elastic bodies simulation scenarios load case synthesises endurance fatigue rainflow counting rainflow table load cycles ddc:620 rvk:ZO 5230
4	Gewinnung sicherer Lastannahmen aus Simulation und Messung zur Festigkeitsauslegung von Straßen- und Stadtbahnen Zechel, Gero 12 July 2016 (has links) Die Nutzung historisch solider Lastannahmen, wie sie zum Beispiel die VDV Richtlinie 152 in der Fassung von 1992 festlegt, ist für die Festigkeitsauslegung neuartiger Straßen- und Stadtbahnfahrzeuge unzureichend, da die Annahmen und Methoden der Komplexität und insbesondere der Nichtlinearität moderner Fahrzeugkonzepte keine Rechnung tragen. Diese Arbeit zeigt auf, wie sich entstandene Lücken in den Lastannahmen durch Simulation und Messung von Fahrzeug und Gleis analysieren, verstehen und schließen lassen. Den Kern bildet dabei der Einsatz detaillierterer Simulationsmodelle von Fahrzeug und Gleis, deren Eingangsdaten mit Hilfe von Messungen gewonnen und deren Ausgangsdaten mit ihnen verifiziert und ergänzt werden müssen. Hierfür werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, die ein ein vielseitiges Baukastensystem für die Fahrzeuganalyse, Modellvalidierung und Datenbewertung bilden, und zu sicheren Lastannahmen für die Fahrzeugauslegung führen. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620

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