تأثیر سختی یاتاقان مغناطیسی فعال بر ارتعاشات آشوبناک روتور انعطاف پذیر

در ماشین‌آلات دوار، انتخاب تکیه‌گاه‌های مناسب همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده است. رایج‌ترین تکیه‌گاه‌ها، یاتاقان‌های غلتشی و لغزشی می‌باشند که تماس بین روتور و یاتاقان می‌تواند منجر به نیروهای غیر‌خطی و تغییر رفتار دینامیکی سیستم شود. از طرفی با جایگزینی یاتاقان‌های مغناطیسی امکان حذف تماس وجود دارد ولی عوامل غیر‌خطی جدیدی در اثر نیروهای مغناطیسی ظاهر می‌شوند که نیازمند تجزیه‌وتحلیل‌ هستند. در این مقاله، رفتار غیر‌خطی سیستم در حضور یاتاقان‌های مغناطیسی فعال (AMB) بررسی شده است. سیستم دارای یک دیسک صلب نابالانس بوده و به‌صورت انعطاف‌پذیر و با هشت درجه آزادی (چهار درجه برای دیسک و دو درجه برای هر یاتاقان) مدل و نیروهای ژیروسکوپی ناشی از انعطاف‌پذیری روتور نیز در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم به صورت غیر‌خطی و کوپله استخراج و با روش رانگ _ کوتای مرتبه چهار حل‌شده‌اند. تحلیل با سه نوع یاتاقان مغناطیسی و سه سختی متفاوت انجام‌شده است. برای شناسایی رفتارهای غیر-خطی سیستم از تکنیک‌های شناسایی، مانند تاریخچه زمانی، منحنی‌های صفحه فاز، نمودارهای طیف توان، مقاطع پوانکاره، نمودارهای دوشاخه‌ای شدن (انشعاب) و ماکزیمم نمای لیاپانوف استفاده می‌گردد. نتایج بیانگر وقوع حرکت‌های پریودیک، زیر هارمونیک، شبه پریودیک و آشوبناک در پاسخ سیستم بوده و با افزایش سختی یاتاقان مغناطیسی، محدوده‌های وقوع آشوب دچار تغییر می‌شود.