Disciplina: SEM0583 - Dinâmica de Sistemas Rotativos
O objetivo desta disciplina é aprofundar o conhecimento do aluno de Graduação na área da Dinâmica de Rotação, introduzindo diferentes abordagens matemáticas para o problema apresentando os fenômenos dinâmicos característicos de sistemas rotativos. Ao final do curso, o aluno deverá ser capaz de modelar matematicamente um sistema rotativo (rotor e mancais) sujeito a carregamentos, e compreender a dinâmica do sistema quando sujeito a excitações síncronas e não-síncronas.
Introdução, Rotor de Laval, Efeito Giroscópico, Mancais Isotrópicos e Ortotrópicos, Modelo por Elementos Finitos, Identificação Experimental, Balanceamento.
1. Rotação no Plano: 1.1 Modelagem matemática do rotor de Laval; 1.2 Velocidade crítica, órbita, precessão direta e retrógrada; 1.3 Influência de mancais isotrópicos; 1.4 Influência de mancais anisotrópicos; 1.5 Massa crítica, frequência crítica, limite de estabilidade; 2. Rotação no Espaço: 2.1 Modelagem matemática por Dinâmica de Corpos Rígidos (ângulos de Kardan); 2.2 Efeito giroscópico (mancais isotrópico e anisotrópico); 2.3 Modelagem matemática pelo Método dos Elementos Finitos; 2.4 Diagrama de Campbell e velocidades críticas; 2.5 Autovetores à direita e à esquerda; 2.6 Redução de modelos por decomposição modal; 3. Mancais Hidrodinâmicos: 3.1 Modelo de mancal cilíndrico (equação de Reynolds); 3.2 Forças hidrodinâmicas, posição de equilíbrio; 3.3 Coeficientes linearizados; 3.4 Matrizes de rigidez e amortecimento em função da velocidade; 4. Análise Modal: 4.1 Análise modal convencional e funções de resposta em frequência (FRFs); 4.2 Análise modal complexa; 4.3 Função de resposta em frequência direcional (dFRF); 4.4 Estimadores de dFRFs; 5. Balanceamento: 5.1 Método das quatro medidas (único plano); 5.2 Método dos coeficientes de influência (único plano); 5.3 Método dos coeficientes de influência (dois planos).
Média pondera entre provas e trabalhos superior ou igual a 5,0.
Média ponderada entre prova e trabalho superior ou igual a 5,0.
MATUSHITA, O., TANAKA, M. KANKI, H., KOBAYASHI, M., KEOGH, P., Vibrations of Rotating Machinery, Berlin: Springer Verlag, 2016. CHILDS, D. W., Turbomachinery Rotordyanmics with Case Studies, New York: Minter Spring, 2013. FRISWELL, M.I., PENNY, J.E.T., GARVEY, S.D., LEES, A.W., Dynamics of Rotating Machines, Cambridge: Cambridge University Press, 2010. VANCE, J., ZEIDAN, F. MURPHY, B., Machinery Vibration and Rotordynamics, Hobobe: John Wiley & Sons 2010. GENTA, G., Dynamic of Rotor Systems, Berlin: Springer-Verlag, 2005. MUSZYNSKA, A., Rotordynamics, New York: CRC Taylor & Francis, 2005.