Orientador: Hans Ingo Weber / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T10:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dana_SeyyedSaid_D.pdf: 4280927 bytes, checksum: 1aed39855bb1a9175c3e2fc69949016b (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo em uma bancada de ensaio de um rotor com eixo vertical as causas da variação dos autovalores e autovetores complexos sobre o comportamento dinamico do sistema. Desta forma pode-se fazer uma estimativa das velocidades críticas e uma avaliação do e.stado vibratório do sistema submetido ao efeito. giroscópico. Analisa-se a questão dos autovetores à direita e à esquerda e procede-se a uma determinação experimental dos mesmos. Todos estes procedimentos são acompanhados do correspondente estudo analítico que permite avaliar a influência sobre os resultados de uma eventual variação dos parametros. Assim o rotor parado é modelado por elementos finitos de um rotor não amortecido e com ele são feitas previsões dos autovalores do sistema rotativo, isto é, quais as velocidades críticas do sistema. Discute-se também o tema de "forward e backward whirl" / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

A estabilidade aeroelastica de rotores de helicopteros e examinada atraves de um modelo de esteira dinamica generalizada acoplado a equacoes de movimento para uma pa rigida com restricoes elasticas. Uma analise simplificada, que produz caracteristicas fundamentais do movimento dinamico, e utilizada para simular o complexo comportamento de uma pa de rotor tipo hingeless. A flexibilidade do sistema de transmissao do passo coletivo e modelada atraves de uma mola em torcao na raiz da pa. Um conjunto de molas restritoras simulam a flexibilidade do cubo e da pa. A pa e rigida, com propriedades de massa e rigidez uniformes. O modelo de escoamento induzido dinamico generalizado, concebido para aplicacao em aeronaves de asas rotativas, esta baseado no potencial de aceleracao para o disco atuador. O fluxo induzido no disco do rotor e expresso em termos de um conjunto completo de harmonicos (atraves de series de Fourier azimutais, sendo capaz de lidar com problemas de controle envolvendo altos harmonicos) e funcoes radiais (polinomios que envolvem funcoes associadas de Legendre de primeira especie, adequados para capturar efeitos aerodinamicos tridimensionais). O escoamento e descrito por um sistema de equacoes diferenciais ordinarias de primeira ordem no dominio do tempo. A distribuicao de pressao no disco do rotor e expressa atraves de um somatorio de carregamentos discretos em cada pa, levando em consideracao o efeito do numero finito de pas e efeitos globais sobre o rotor, simultaneamente. O tratamento atraves do espaco de estados para o escoamento induzido permite uma analise padrao de autovalores para as equacoes dependentes do tempo estabelecidas apos perturbacoes que sao aplicadas em torno do equilibrio da pa e do estado estacionario do escoamento induzido.A analise permite variacao em precone, droop, controle de regidez em torcao e angulo de passo de pa. Resultados numericos para um rotor bipa sao comparados com previsoes teoricas e experimentais de um modelo de pa elastica. Resultados das analises estatica e dinamica mostram como a aerodinâmica nao-estacionaria de estados finitos se comporta na presenca de um modelo simples de pa rigida. Resultados onde a recirculacao esta presente sao melhorados para a soft pitch flexure. Resultados para a stiff pitch flexure mostram precisamente que uma aerodinâmica tridimensional, nao-estacionaria, tratada por meio de estados finitos na presenca de uma pa rigida, oferece melhores correlacoes que um modelo nao-linear de pa elastica combinado com uma aerodinâmica quase-estacionaria, bidimensional fornecida pela teoria da quantidade de movimento/elemento de pa. Resultados de estado estacionario capturam efeitos tridimensionais de perda de ponta e mostram uma boa concordancia com os resultados obtidos pelo modelo de uma pa elastica. Resultados de amortecimento para configuracoes incluindo precone e droop falham quando correlacionados com os demais presentes na literatura porque o modelo estrutural nao considera acoplamentos elasticos em flap, lead-lag e torcao.

Orientador: Vicente Lopes Junior / Coorientador: Luiz de Paula do Nascimento / Banca: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: kátia Luchese Cavalca Dedini / Resumo: Este trabalho trata do controle de vibrações em rotores utilizando mancais magnéticos ativos. Foram apresentadas simulações numéricas para o posicionamento ótimo de um atuador magnético utilizado para atenuar vibrações em rotor apoiado por mancais convencionais. O posicionamento ótimo do atuador foi implementado utilizando como função objetivo as normas H2 e H∞. Para modelar o rotor foi utilizado o método de elementos finitos (MEF) e a técnica de redução pseudo-modal para diminuir o esforço computacional durante o controle. As simulações mostraram que um bom posicionamento do atuador aliado ao controle LQR proporcionam grandes reduções dos níveis de vibração no rotor, quando comparado aos níveis de vibração do rotor original. Para a bancada de testes foram realizadas simulações adicionais, tendo em vista que o rotor experimental utiliza dois mancais magnéticos para levitar e controlar as vibrações. Foram apresentados os resultados de simulações de dois controladores LQR projetados com os dados da bancada de testes utilizada nos experimentos. O primeiro controlador considera modelo de rotor flexível modelado pelo método de elementos finitos e reduzido com a técnica de redução pseudo-modal. O segundo controlador foi modelado considerando o rotor como sendo um corpo rígido. Os resultados experimentais foram confrontados com os resultados de simulação e com os resultados obtidos do controlador do fabricante que forneceu a bancada / Abstract: This paper deals with vibration control of rotors using active magnetic bearings. Numerical simulations were presented for the optimal positioning of a magnetic actuator used to attenuate vibrations in rotor supported by conventional bearings. The optimal positioning of the actuator was implemented using as objective function the norm H2 e H∞. To model the rotor was used finite element method (FEM) and the pseudo-modal reduction technique to reduce computational effort during the control. The simulations showed that a good positioning actuator combined to the control LQR provide great reductions in the levels of vibration in the rotor, compared the vibration of the original rotor. For the test rig were realized adittional simulations, in view of the rotor experimental uses two magnetic bearings for levitating and control the vibrations. Were present the results of two simulations designed LQR controllers with data from the test rig used in the experiments. The first controller model considers flexible rotor modeled by finite element method and reduced with the pseudo-modal reduction technique. The second controller is modeled considering the rotor as a rigid body. The experimental results were compared with simulation results and the results obtained from the controller manufacturer who supplied the test rig / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-14Bitstream added on 2014-06-13T18:55:42Z : No. of bitstreams: 1 guirao_vs_me_ilha.pdf: 3586237 bytes, checksum: 945e594528c1e4e71d8ddb43d3bc1001 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho trata do controle de vibrações em rotores utilizando mancais magnéticos ativos. Foram apresentadas simulações numéricas para o posicionamento ótimo de um atuador magnético utilizado para atenuar vibrações em rotor apoiado por mancais convencionais. O posicionamento ótimo do atuador foi implementado utilizando como função objetivo as normas H2 e H∞. Para modelar o rotor foi utilizado o método de elementos finitos (MEF) e a técnica de redução pseudo-modal para diminuir o esforço computacional durante o controle. As simulações mostraram que um bom posicionamento do atuador aliado ao controle LQR proporcionam grandes reduções dos níveis de vibração no rotor, quando comparado aos níveis de vibração do rotor original. Para a bancada de testes foram realizadas simulações adicionais, tendo em vista que o rotor experimental utiliza dois mancais magnéticos para levitar e controlar as vibrações. Foram apresentados os resultados de simulações de dois controladores LQR projetados com os dados da bancada de testes utilizada nos experimentos. O primeiro controlador considera modelo de rotor flexível modelado pelo método de elementos finitos e reduzido com a técnica de redução pseudo-modal. O segundo controlador foi modelado considerando o rotor como sendo um corpo rígido. Os resultados experimentais foram confrontados com os resultados de simulação e com os resultados obtidos do controlador do fabricante que forneceu a bancada / This paper deals with vibration control of rotors using active magnetic bearings. Numerical simulations were presented for the optimal positioning of a magnetic actuator used to attenuate vibrations in rotor supported by conventional bearings. The optimal positioning of the actuator was implemented using as objective function the norm H2 e H∞. To model the rotor was used finite element method (FEM) and the pseudo-modal reduction technique to reduce computational effort during the control. The simulations showed that a good positioning actuator combined to the control LQR provide great reductions in the levels of vibration in the rotor, compared the vibration of the original rotor. For the test rig were realized adittional simulations, in view of the rotor experimental uses two magnetic bearings for levitating and control the vibrations. Were present the results of two simulations designed LQR controllers with data from the test rig used in the experiments. The first controller model considers flexible rotor modeled by finite element method and reduced with the pseudo-modal reduction technique. The second controller is modeled considering the rotor as a rigid body. The experimental results were compared with simulation results and the results obtained from the controller manufacturer who supplied the test rig

Orientador: Milton Dias Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souto_Carlosd'Andrade_M.pdf: 5337190 bytes, checksum: e7576a9b0bb3c21fbb725927229f991a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A aplicação dos conceitos da análise modal em máquinas rotativas apresenta grandes dificuldades de ordem prática devido às características dinâmicas, construtivas e operacionais específicas deste tipo de sistema. A formulação tradicional de análise modal, normalmente aplicada a estruturas estacionárias, não leva em conta uma importante característica das máquinas rotativas que é a existência de modos de precessão direta e retrógrada. Este trabalho analisa as particularidades da análise modal de máquinas rotativas e apresenta a formulação da análise modal complexa. Esta ferramenta de modelagem e análise de estruturas girantes baseia-se na utilização das coordenadas complexas para descrever o comportamento dinâmico do rotor. Através da decomposição de cada modo do sistema em dois sub-modos, um direto e um retrógrado, consegue-se identificar, com clareza, a forma da órbita e a direção com que cada estação do rotor descreve o seu movimento de precessão em tomo da linha que une os mancais (posição não deformada do eixo). Outra importante ferramenta tratada neste trabalho é a Função de Resposta em Freqüência direcional (dFRF). Estas funções relacionam as componentes diretas e retrógradas dos sinais de excitação e resposta e permitem separar os modos de precessão diretas e retrógradas em diferentes dFRFs. Desenvolvem-se as expressões dos estimadores das dFRFs para o caso de excitações unidirecional, bidirecional estacionária e bidirecional rotativa. Os conceitos apresentados durante o trabalho são aplicados para rotores rígidos e flexíveis, apoiados sobre mancais isotrópicos e anisotrópicos. Um programa de elementos finitos, baseado na formulação complexa, foi desenvolvido para analisar rotores flexíveis / Abstract: The application of modal analysis procedures on rotating machinery is not an easy task due to the specific dynamic behavior and operational conditions of these systems. The regular formulation of modal analysis ignores an important characteristic of rotating systems: the presence of the forward an backward modes. This work deals with the special features of nodal analysis of rotating systems and presents the formulation of complex modal analysis. This powerful tool for modeling gyroscopic structures is based on the application of the complex coordinates to describe the dynamic behavior of rotors. The directivity of modes is taken into account by splitting each mode into two sub-modes, one forward and one backward. This procedure allows to easily identify the orbit shape and directivity that each station of the rotor describes during its whirl motion about the line connecting the bearings. Another important tool presented in this work is the directional Frequency Response Functions (dFRF). These functions relate the forward and backward components of the excitations and responses and allow the separation of the whirl modes in different dFRF. It is developed the dFRF estimations for systems excited by unidirectional, stationary bidirectional and rotating bidirectional excitations. All these concepts are applied on rigid and flexible rotors, supported by isotropic and anisotropic bearings. A finite element code, based on the complex fonnulation, was developed to analyze the flexible rotors / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Milton Dias Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:03:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_UbatanAlmeida_M.pdf: 18200469 bytes, checksum: e879a8a6b661b394d9af16af3f2fdc8d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma aplicação de técnicas de análise de sinais no domínio tempo-freqüência a sistemas rotativos. É de grande importância o conhecimento das características de um sistema rotativo operando em condições não estacionárias, como por exemplo, durante a partida ou parada de uma máquina. Com este intuito, este trabalho apresenta uma visão geral a respeito das características particulares das distribuições tempo-freqüência, bem como sobre os aspectos computacionais associados à sua implementação. Discutem-se algumas particularidades inerentes às distribuições pertencentes à classe de Cohen, como os termos de interferência. As distribuições de Wigner e de Choi-Williams e a Transformada de Fourier de Curta Duração são discutidas em detalhes. Os resultados numéricos da aplicação das distribuições de Wigner e de Wigner direcional a rotores Jeffcott isotrópicos e anisotrópicos excitados pelo desbalanceamento são apresentados. Resultados experimentais da identificação de movimentos simultâneos de precessão direta e retrógrada também são mostrados / Abstract: This work presents an application of signal analysis techniques in time-frequency domain to rotating systems. 11' s of great importance the knowledge of the inherent characteristics of a rotating machine operating under non-stationary conditions such as during the run up or shut down. For this reason, this dissertation presents a global overview of the particular properties of time-frequency distributions, and also over the computational aspects involved with their numerical implementation. Some characteristics of the Cohen's class distributions are discussed, like the interference terms. The Wigner and the Choi- Williams distributions as well as the Short Time Fourier Transformation are detailed discussed and analyzed. The Wigner and the directional Wigner distributions were applied to the unbalance response of isotropic and anisotropic Jeffcott rotors and the numerical results are also presented. As an experimental application of the time-frequency distributions, in its directional version, it was studied the phenomenon of simultaneous forward and backward whirling of flexible rotors supported by anisotropic bearings / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores : Fernando Iguti, Douglas Eduardo Zampieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T18:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JanitoVaqueiro_M.pdf: 3846188 bytes, checksum: decdb0bc5b3724c524e194475ac077e0 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Apresentam-se as formulações matemáticas do balanceamento pelo método dos Coeficientes de Influência e pelo método Modal. Propõe-se também uma nova técnica de balanceamento modal para sistemas com alta densidade modal. Implantaram-se basicamente três programas em computador digital. Um programa é capaz de simular sistemas dinâmicos rotativos, os outros são relativos às duas técnicas de balanceamento estudadas. Utilizando esses programas foram feitas simulações de balanceamento. Os resultados destas simulações são apresentados e discutidos. Montou-se uma bancada de ensaio de balanceamento, o que possibilitou uma avaliação experimental inicial do método de balanceamento modal. Os resultados são apresentados e discutidos / Abstract: It is shown the mathematical formulation of the Influence Coefficient Method and the Modal Balancing Method. A general method for balancing systems with high modal density is proposed. Three digital computer programs were instaled. One is able to reproduce rotational system dynamic and the others to simulate each of the balancing methods mentioned. Several simulations of the balancing process of flexible rotors were made and the results are presented and discussed. A balancing test was set-up in order to check experimentally the Modal Balancing method. The results are presented and discussed / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Tese (doutorado) - Univerisdade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T17:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_JocelioSouzade_D.pdf: 33623825 bytes, checksum: fa39e034fe44d768d61aae9860fc9326 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Para especificação de motores de indução Trifásicos com rotor do tipo gaiola, considerados normais em listas técnicas de fabricantes, principalmente para acionamentos que operam em regime intermitente ou para acionamentos com elevados tempos de partida ou de frenação elétrica, é recomendável que seja feita urna análise do comportamento térmico do motor durante os diversos ciclos de carga, visando garantir urna vida útil elevada. Este trabalho apresenta uma metodologia com equações que permitem a determinação das elevações de temperatura do enrolamento do estator e das barras que constituem o enrolamento do rotor durante os ciclos de carga, bem corno das diferenças de temperatura que se estabelecem entre as superfícies superior e inferior destas barras devido ao efeito pelicular (Skin), nos processos de aceleração e de frenação elétrica. Estas equações são obtidas a partir de um circuito equivalente, cujos parâmetros constantes ou variáveis com a velocidade, são determinados a partir de dados disponíveis em catálogos de fabricantes / Abstract: For the correct specification of three-phase induction motors it is recommended to carry out and adequate an analysis of their termic behaviour during the entire load-cycle. Such procedure aims at ensuring that the motor performcorrectly during a long useful life. This is particularly true for squirrel-cage motors listed as normal in manufacturer's catalogues mainly those used in drives with an intermittent regime or in drives with high starting or braking times. This work presents a complete methodology, with all relevant equations, which enables the determination of the temperature rise of stator windings and rotor bars of motors during their load-cycles, as well as the differences in temperature which appear between the outer and inner surfaces of those bars, due to Skin effect, during the acceleration and braking processes. The equations are obtained from equivalent circuits, with parameters that may be constant or variable with the motor's speed. Such parameters can easily be obtained from data commonly available in manufacturer's catalogues / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Chang Yu-Liu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T02:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gallo_WaldyrLuizRibeiro_M.pdf: 3962388 bytes, checksum: 8535165769b2e806309151094132cdef (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Este trabalho se propõe a analisar o desempenho de rotores de arrasto para sistemas eólicos. A fim de situá-los no conjunto dos cataventos, são apresentados os diversos tipos de rotores, com suas características de performance. O Método dos Tubos de Corrente Múltiplos é empregado para a simulação do desempenho de um rotor de arrasto simples e são investigados os efeitos dos principais parâmetros que afetam suas características de operação são realizados ensaios em tunel de vento com um rotor de arrasto similar ao que foi analisado, para uma comparação entre os resultados do modelamento teórico e os resultados experimentais. O mesmo método de análise teórica é utilizado para realizar a previsão do desempenho de outro rotor de arrasto, mais eficiente / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Yaro Burian Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-17T20:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_MatheusTeodoroda_M.pdf: 2984862 bytes, checksum: 694c1eee5c472229da6d1e754e1c37f2 (MD5) Previous issue date: 1987 / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica