Tesis
Investigação de vibrações torcionais em compressores alternativos de duplo efeito na presença de não-linearidades
Fecha
2021-08-23Registro en:
DIAS, Nícolas da Silva. Investigação de vibrações torcionais em compressores alternativos de duplo efeito na presença de não-linearidades. 2021. 91 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
Autor
Dias, Nícolas da Silva
Institución
Resumen
Vibrações torcionais estão geralmente presentes em algum nível em máquinas
rotativas. Este trabalho tem o objetivo de avaliar a vibração torcional de um eixo de
compressor alternativo na presença de não-linearidades através de dois modelos
simplificados não-lineares, sendo um de 2 GDL (1 cilindro) e o outro possui 5 GDL (4
cilindros), além de identificar as situações críticas de operação. A não-linearidade é
proveniente da consideração de uma inércia variável de acordo com a rotação do
eixo, comportamento usualmente desconsiderado na literatura. Os eixos dos
compressores estão sujeitos a dois diferentes tipos de excitação, a primeira é
oriunda do cilindro, sendo um torque periódico causado pela força de compressão
no pistão, e a segunda é proveniente do motor de indução que aciona o compressor
alternativo. Os sistemas não-lineares são resolvidos numericamente usando o
método de Runge-Kutta de quarta ordem. Uma análise paramétrica é executada e
os resultados mostraram que a não-linearidade devido a inércia não-constante não
causa comportamentos complexos. No entanto, a influência da não-linearidade fica
evidente nos comportamentos observados através dos espaços de fase. O aumento
do número de GDL com a consideração de 4 cilindros com inércia variável
possibilitou o surgimento de comportamentos não periódicos, porém estas respostas
não apresentaram muita complexidade. Entretanto, com a introdução da excitação
adicional, respostas complexas surgiram para determinados valores de amplitudes e
frequências do torque harmônico.