Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Tikkani,Saeed ZeiaeiRad
رضا تیکنی (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Hasani
زهرا حسنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
Today, with the increase in accuracy and speed of rotating machines, the analysis of bearing vibrations in dynamic rotor systems has become one of the most important needs of the industry. The use of high-speed rotary machines, in addition to the initial problems including the high cost of construction, installation and maintenance, inevitable problems such as reaching the system at critical speeds and consequently the instability of the whole system is possible. Low nominal values in such machines can produce high-amplitude vibrations at high rotational speeds. Therefore, in order to control the vibrations of rotating machines and reduce the resulting effects, journal bearings are added to these systems as auxiliary components. In this thesis, the nonlinear behavior of the rotor system with two types of short and long journal bearings is investigated. The system under study consists of a flexible rotor with a rigid disc mounted on two journal bearings. The governing equations on rotors based on the Timoshenko beam theory are extracted and finally the nonlinear equations of motion of the whole system are solved by Newmark method. To identify the nonlinear behaviors of the system, tools such as time waveform, whirl orbits, Poincaré maps, frequency spectrum diagrams and bifurcation are used. Also, the analysis of parameters such as rotational unbalance and rotational speed of the rotor has been performed. The results indicate the existence of periodic and quasi-periodic behaviors in the system that the change of the mentioned parameters can lead to delay, decrease or increase of non-harmonic regions. Applying the obtained results can be useful in improving the vibration behavior of rotating systems and increase the useful life of parts Keywords: Journal bearing, Flexible rotor, Finite Element Method, Bifurcation, Quasi-Periodic vibration
امروزه با بالارفتن دقت و سرعت ماشین آلات دوار، تحلیل ارتعاشات یاتاقان ها در سامانه های روتور دینامیک به یکی از مهم ترین نیازهای صنعت تبدیل شده است. استفاده از ماشین آلات دارای سرعت دورانی بالا، علاوه بر مشکلات اولیه اعم از هزینه ی بالای احداث، نصب و نگه داری، مشکلاتی اجتناب ناپذیر از قبیل رسیدن سامانه به سرعت های بحرانی و درنتیجه ناپایداری کل سامانه را نیز ممکن است به همراه داشته باشد. مقادیر کم نامیزانی در این گونه ماشین آلات می تواند ارتعاشات با دامنه ی زیاد در سرعت های دورانی بالا ایجاد کند. از این رو جهت کنترل ارتعاشات ماشین آلات دوار و کاهش اثرات ناشی از آن، یاتاقان های ژورنال به عنوان اجزای کمکی، به این سامانه ها افزوده می شود. در این پایان نامه، رفتار غیرخطی سامانه روتور همراه با دو نوع یاتاقان ژورنال کوتاه و بلند بررسی شده است. سامانه ی مورد مطالعه شامل روتور انعطاف پذیر به همراه یک دیسک صلب نامیزان است که بر روی دو یاتاقان ژورنال سوار شده اند. معادله های حاکم بر روتور بر اساس تئوری تیر تیموشنکو استخراج و در نهایت معادله های غیر خطی حرکت کل سامانه با روش نیومارک حل شده اند. برای شناسایی رفتارهای غیرخطی سامانه از ابزارهایی مانند تاریخچه زمانی، منحنی های مداری، نقشه های پوآنکاره، نمودارهای طیف فرکانسی و دوشاخگی استفاده می شود. هم چنین تحلیل پارامترهایی مانند نامیزانی دورانی و سرعت چرخشی روتور انجام گرفته است. نتایج نشان دهنده ی وجود رفتارهای پریودیک و شبه پریودیک در سامانه بوده که تغییر پارامترهای یاد شده می تواند منجر به تعویق، کاهش و یا افزایش ناحیه های غیر هارمونیک گردد. به کارگیری نتایج به دست آمده می تواند در بهبود رفتار ارتعاشی سامانه های دوار مفید بوده و سبب افزایش عمر مفید قطعات شوند. کلمات کلیدی: یاتاقان ژورنال، روتور انعطاف پذیر، روش اجزاءمحدود، دوشاخگی، ارتعاشات شبه پریودیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی