کاهش بهینه ارتعاشات سیستم شفت-دیسک-پره انعطاف‌پذیر با استفاده از مجموعه چاه‌های غیرخطی انرژی روی دیسک

Authors

  • جعفر آقایاری دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
  • سعید باب استادیار، گروه تجهیزات دوار مکانیکی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
  • عباس رهی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
  • پدرام صفرپور گروه طراحی کاربردی دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی دانشگاه شهید بهشتی
Abstract:

اخیراً، توربین‌های راندمان بالا نزدیک به نقاط بحرانی کارکرد خود طراحی می‌شوند که حداقل حاشیه پایداری دینامیکی را به همراه دارد بنابراین تحلیل دقیق دینامیک و استفاده از سیستمهای پیشرفته کنترل ارتعاشات امری ضروری شده است. در این مقاله کاربرد چاه غیرخطی انرژی در کاهش غیرمستقیم ارتعاشات پره‌های سیستم شفت-دیسک-پره انعطاف‌پذیر نمونه توربین بخاری واقعی با نصب روی دیسک بررسی می‌شود. 37 مجموعه هفت عددی پره متصل به هم در شراد به دور دیسک نصب شده‌اند. از تحلیل المان محدود مدل متقارن چرخه‌ای شفت-دیسک-پره برای استخراج مدهای طبیعی و نمودار فرکانسی استفاده می-شود. مدل چرخه‌ای، یک قطاع است که شامل یک مجموعه هفت‌پره‌ای و برشی از دیسک-شفت است. برای دومین مد فرکانسی ترکیب موثر سه جزء پره، دیسک و شفت که مد خمشی دوم شفت و سوم دیسک-پره است، مدل کاهش مرتبه 2 درجه آزادی با قابلیت مدلسازی نرم‌شوندگی فرکانسی سیستم شناسایی می‌شود. چاه غیرخطی انرژی که شامل یک جرم کوچک، فنر الزاماً غیرخطی و میرایی خطی است روی این مدل در محل جرم مودال دیسک-شفت نصب می‌شود. برای حل معادلات غیرخطی سیستم از حل عددی به روش رانگ-کوتا استفاده می‌شود و پارامترهای ضریب سفتی و میرایی برای حداقل سازی دامنه ارتعاش پره بهینه گردید. نتایج تحلیل، وقوع پاسخ مدوله قوی در بازه‌ای حول رزونانس و کاهش مطلوب دامنه ارتعاش پره را نشان می‌دهد. سیستم به سفتی غیرخطی حساس است و در ضریب سفتی بزرگ و یا میرایی‌های کوچک، انشعابی زین اسبی در نزدیک رزونانس ایجاد و امکان پاسخ نوسانی ساده دامنه بزرگ در انحراف فرکانسی‌های منفی وجود خواهد داشت.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی اثرات غیرخطی بر روی پاسخ فرکانسی سیستم دیسک پره دار

در این مقاله به بررسی اثرات غیرخطی بر روی رفتار ارتعاشی سیستم دیسک پره¬دار نامیزان پرداخته می¬شود. این نامیزانی در سیستم ناشی از تفاوت پارامترهای ماده‌ای یا هندسی هر پره، می¬باشد. مقادیر نامیزانی که غیر قابل کنترل( به علت وجود تولرانس‌های ساخت) و غیرقابل پیش‌بینی هستند می‌توانند به‌صورتی در سیستم القا شوند که پاسخ سیستم را تا حداکثر ممکن افزایش¬دهند. نوآوری این مقاله در‌نظرگرفتن پارامترهای غیر‌...

full text

تحلیل ارتعاشات مجموعه پره و دیسک تحت تاثیر نامیزانی (mistuned)

نامیزانی در سیستم پره و دیسک، پدیده ای بسیار خطرناک و غیر قابل اجتناب است که در اثر از بین رفتن تقارن دایره ای در سیستم در اثر پارامترهایی همچون تولرانس های ساخت و استهلاک ایجاد می شود. در اثر این نامیزانی ها در سیستم تقارن دایره ای پدیده هایی همچون جداسازی مود ها، محلی سازی مود ها، و تفاوت های بسیار آشکار بین پاسخ سیستم میزان و نامیزان پدیدار می شود. در این پایان نامه ابتدا مفاهیم کلی مسیله بر...

15 صفحه اول

بررسی اثرات غیرخطی بر روی پاسخ فرکانسی سیستم دیسک پره دار

در این مقاله به بررسی اثرات غیرخطی بر روی رفتار ارتعاشی سیستم دیسک پره¬دار نامیزان پرداخته می¬شود. این نامیزانی در سیستم ناشی از تفاوت پارامترهای ماده ای یا هندسی هر پره، می¬باشد. مقادیر نامیزانی که غیر قابل کنترل( به علت وجود تولرانس های ساخت) و غیرقابل پیش بینی هستند می توانند به صورتی در سیستم القا شوند که پاسخ سیستم را تا حداکثر ممکن افزایش¬دهند. نوآوری این مقاله در نظرگرفتن پارامترهای غیر ...

full text

مبانی و سازوکار چاه غیرخطی انرژی در کاهش ارتعاشات

حذف ارتعاشات ناخواسته سازه‌های مهندسی موضوع شمار بسیاری از پژوهش‌های علمی است. از جمله جدیدترین و کارآمدترین جاذب‌های ارتعاشاتی که به‌تازگی مورد توجه محققان قرار گرفته است، چاه غیرخطی انرژی است. این جاذب غیرخطی که به‌صورت عددی، تحلیلی و آزمایشگاهی روی سیستم‌های مختلف بررسی و آزمایش شده است، قادر است انرژی را از سیستم اولیة تحت بارگذاری‌های متفاوت خارجی به‌صورت یک‌طرفه، غیرفعال و در گسترة وسیعی ...

full text

تاثیر پارامتر‌های سیستم بر روی رفتار آشوبناک روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور

در این پژوهش تاثیر پارامتر‌های مختلف بر روی رفتار آشوبناک سیستم روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حرکت بر اساس قانون دوم نیوتون استخراج و بی بعد شده است. نیروی غیر خطی فیلم روغن یاتاقان تحت نظریه یاتاقان های کوتاه در معادلات لحاظ شده است. همچنین از آن جایی که سایش در محورهای دوار یک نقص ثانویه است، لذا در معادلات حرکت، نیروی ناب...

full text

کاهش اندازه و بهبود مشخصات آنتن اسپار پوششی با استفاده از دیسک فلزی همراه مونوپل

در زمینه نظامی و ادوات میدان جنگ، سربازها به مجموعه­ای از سامانه­های ارتباطی مجهز هستند. حجم و وزن زیاد این تجهیزات، مشکلاتی را برای کاربر ایجاد خواهند کرد. در این مقاله روشی جدید برای کاهش اندازه آنتن هوشمند اسپار با قابلیت پوشش در تجهیزات سرباز معرفی شده است. آنتن پیشنهادی علاوه بر کاهش ابعاد و وزن، مشخصات تابشی مطلوبی نسبت به آنتن­های اسپار مرسوم دارد. روش جدید مبتنی بر استفاده از دیسک­های ف...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 52  issue 12

pages  71- 80

publication date 2019-10-16

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023