Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Nahvi,Mostafa Ghayour,Saeed ZeiaeiRad
حسن نحوی (استاد مشاور) مصطفی غیور (استاد راهنما) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Heshmat Mohammadkhanlo
حشمت اله محمدخانلو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384
The chaotic vibration analysis of a rotating flexible continuous shaft-disk system with rubbing is studied. The system is modeled as a continuous shaft with a rigid disk in its midsection with Coriolis and centrifugal effects included. The governing partial differential equations of motion are extracted based on the Euler–Bernoulli beam theory. The assumed modes method is used to discretize partial differential equations and the resulting equations are solved via numerical methods. Time series, phase plane portrait, power spectra, Poincaré map, bifurcation diagrams, and Lyapunov exponents are used to analyze the vibration behavior of the system. Initially, the effects of certain parameters, such as speed ratio, damping coefficient and exciting force coefficient with and without Coriolis and centrifugal effects are studied. Then, the effects of disk position nonlinearities, the lateral-torsional coupling effects and the influence of end-support conditions on the nonlinear dynamic behavior of a rotating flexible shaft-disk system are obtained and discussed in detail. Keywords: Flexible shaft; Rub-impact; Dynamic behavior; Lateral-torsional coupling; eight-coefficient bearings.
این رساله به بررسی و تحلیل ارتعاشات آشوبناک در یک سیستم شافت طویل انعطاف‌پذیر چرخان و دیسک صلب با تماس بین دیسک و پوسته ثابت می‌پردازد. چهار موضوع اساسی در این رساله مورد بررسی قرار گرفته است که عبارت‌اند از: 1- بررسی وقوع ارتعاشات آشوبناک در سیستم با درنظر گرفتن پارامترهای کنترلی مختلف. 2- بررسی موقعیت دیسک روی شافت وتاثیر کوپل ژیروسکوپی و عوامل غیرخطی ناشی از آن برای حالت یک و سه دیسکی. 3- بررسی پدیده آشوب با در نظر گرفتن توام ارتعاشات عرضی و پیچشی. 4- بررسی تاثیر شرایط تکیه‌گاهی بر وقوع پدیده آشوب در سیستم. وقوع تماس بین روتور و استاتور در ماشین‌آلات دوار یکی از عیوب عمده به شمار می‌رود که تشخیص به موقع آن می‌تواند از خسارت‌های بعدی جلوگیری کرده و موجب افزایش عمر ماشین گردد. بررسی رفتار دینامیکی سیستم با مدل‌های گسسته با توجه به سادگی مدل در چند سال اخیر مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق با در نظر گرفتن مدل پیوسته که مدلی کاملتری می‌باشد، به بررسی رفتار آشوبناک پرداخته می‌شود. در تمامی موارد، معادلات دیفرانسیل بر اساس تئوری شافت پیوسته با دیسک صلب بر روی آن مدل و از روش مودهای فرضی برای گسسته‌سازی معادلات پاره‌ای حاصل استفاده شده است. معادلات گسسته با روش‌های عددی و با استفاده از نرم‌افزار Matlab حل و از پاسخ زمانی، تصویر صفحه فاز، طیف توان(فوریه)، مقطع پوانکاره، نمودارهای دوشاخه‌ای شدن و ماکزیمم نماهای لیاپانوف که از مهم‌ترین ابزارهای شناسایی رفتارهای غیرخطی هستند، استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که اثرات ناشی از انعطاف‌پذیری شافت مانند نیروهای گریز از مرکز و کریولیس تاثیر قابل توجهی در رفتار دینامیکی سیستم دارند. هم‌چنین بدون در نظر گرفتن تماس بین دیسک و استاتور، موقعیت دیسک و عوامل غیرخطی ناشی از آن منجر به آشوب می‌شوند، در حالی‌که در حضور تماس، تاثیر آنها ناچیز است. نیروهای مماسی ناشی از تماس بین دیسک و استاتور، منجر به کوپل پیچشی می‌شود که تاثیر در خور توجهی در رفتار سیستم دارد. هم‌چنین شرایط تکیه‌گاهی و پارامترهای آن مانند ضرایب سختی و استهلاک می‌توانند موجب بهبود یا حتی بدتر شدن رفتار دینامیکی سیستم شده و سبب افزایش یا کاهش کارایی سیستم و عمر مفید آن شوند. کلمات کلیدی: شافت انعطاف‌پذیر، دیسک صلب، رفتار دینامیکی، ارتعاشات آشوبناک، نمودار دوشاخه‌ای، مقطع پوانکاره، ماکزیمم نماهای لیاپانوف.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی