Balanceo Modal de Rotores Deformados sin Ensayos de Prueba Usando la Técnica de Ensamblaje Numérico
Autores: Quinz, Georg; Überwimmer, Gregor; Klanner, Michael; Ellermann, Katrin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Balanceo Modal de Rotores Deformados sin Ensayos de Prueba Usando la Técnica de Ensamblaje Numérico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Máquinas de alta velocidad
Métodos de equilibrado eficientes
Métodos de equilibrado basados en modelos
Técnica de Ensamblaje Numérico (NAT)
Equilibrado in situ
Rotores deformados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El uso creciente de maquinaria de alta velocidad conduce a una demanda creciente de métodos de equilibrado eficientes para rotores flexibles. Los métodos de equilibrado convencionales son costosos y requieren mucho tiempo, ya que requieren múltiples pruebas. Por esta razón, la investigación reciente se centra en métodos de equilibrado basados en modelos, que sustituyen las mediciones por simulaciones. Este trabajo presenta y examina un método de equilibrado modal basado en modelos, que utiliza la Técnica de Ensamblaje Numérico (NAT) para el equilibrado in situ de rotores deformados con comportamiento flexible. NAT es una modificación sucesiva del modelado discreto-continuo que conduce a soluciones armónicas analíticas y es muy eficiente computacionalmente. En esta versión de NAT, también se incluye el amortiguamiento interno con un modelo de material viscoelástico utilizando derivadas fraccionarias en el tiempo. El procedimiento de equilibrado modal se adapta para manejar mediciones fuera de las velocidades críticas y el efecto de la precurvatura en el rotor. La precisión de las simulaciones se demuestra comparando las formas modales medidas y los valores propios con los valores calculados con NAT. Además, los dos primeros modos de un banco de pruebas de rotor se equilibran con éxito sin pruebas.
Descripción
El uso creciente de maquinaria de alta velocidad conduce a una demanda creciente de métodos de equilibrado eficientes para rotores flexibles. Los métodos de equilibrado convencionales son costosos y requieren mucho tiempo, ya que requieren múltiples pruebas. Por esta razón, la investigación reciente se centra en métodos de equilibrado basados en modelos, que sustituyen las mediciones por simulaciones. Este trabajo presenta y examina un método de equilibrado modal basado en modelos, que utiliza la Técnica de Ensamblaje Numérico (NAT) para el equilibrado in situ de rotores deformados con comportamiento flexible. NAT es una modificación sucesiva del modelado discreto-continuo que conduce a soluciones armónicas analíticas y es muy eficiente computacionalmente. En esta versión de NAT, también se incluye el amortiguamiento interno con un modelo de material viscoelástico utilizando derivadas fraccionarias en el tiempo. El procedimiento de equilibrado modal se adapta para manejar mediciones fuera de las velocidades críticas y el efecto de la precurvatura en el rotor. La precisión de las simulaciones se demuestra comparando las formas modales medidas y los valores propios con los valores calculados con NAT. Además, los dos primeros modos de un banco de pruebas de rotor se equilibran con éxito sin pruebas.