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Análisis de las características de vibración no lineal y el comportamiento de giro de los sistemas de doble rotor con impacto de rozamiento entre ejes

Autores: Wang, Zhi; Sun, Rui; Liu, Yu; Yao, Yudong; Tian, Jing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis de las características de vibración no lineal y el comportamiento de giro de los sistemas de doble rotor con impacto de rozamiento entre ejes


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estudios
Fallas por impacto de fricción
Inter-rotor
Características de vibración
Comportamiento de remolino
Doble rotor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Estudios anteriores sobre fallas por impacto y roce se han enfocado principalmente en el impacto y roce entre rotores y estátores, con menos investigación sobre el impacto y roce entre rotores. El impacto del roce entre rotores en la vibración no lineal del rotor es particularmente significativo. Este estudio investiga los efectos del impacto y roce entre ejes en las características de vibración y el comportamiento de giro de sistemas de doble rotor. Inicialmente, se establece un modelo de doble rotor con cojinetes entre ejes utilizando el método de elementos finitos, y las fuerzas de impacto y roce entre ejes se derivan basándose en la mecánica de contacto. A continuación, la respuesta del sistema se resuelve utilizando el método de Newmark. Las características de vibración se analizan a través de diagramas de Campbell, gráficos de cascada 3D, gráficos de dominio de tiempo-frecuencia y gráficos de fuerza de impacto y roce en estado estacionario. Finalmente, se estudia la influencia del impacto y roce entre ejes en el comportamiento de giro del sistema de doble rotor basándose en la teoría de análisis de espectro completo. El estudio concluye que las fallas por impacto y roce entre ejes desplazan los puntos de resonancia del sistema hacia atrás, aumentan los componentes de frecuencia armónica y de combinación, y afectan significativamente la respuesta del sistema bajo co-rotación de doble rotor. El exceso de fricción puede provocar vibraciones autoexcitadas y aumentos repentinos de amplitud, especialmente en la frecuencia del rotor LP. Además, el impacto y roce entre ejes afecta principalmente el comportamiento de giro del disco1 del compresor LP, mostrando múltiples ciclos de alternancia de giro hacia adelante y hacia atrás durante la aceleración debido a excitaciones combinadas desequilibradas e impacto y roce.

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