Numerical investigation using harmonic and transient analysis to rotor dynamics

Other Title(s)

دراسة عددية للتحليل الحركي المتناسق و الوقتي للمحور الدوار

Joint Authors

al-Darraji, Jasim Faraj Farij
al-Tamimi, Adnan Naji Jamil

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 22, Issue 5 (31 May. 2016), pp.108-128, 21 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2016-05-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

21

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

إن حركة المحاور الدوارة بصورة عامة تتعامل مع اهتزازات الهياكل، لغرض تصميم المحاور ذات السرعة العالية من المهم أن نأخذ بالحسبان الخصائص الحركية للمحور الدوار.

إن مميزات تمثيل المحور مع المحامل ضمن المرونة قد درست في هذا البحث، و بأخذ هذه الخصائص عن طريق التحليل بواسطة الشريحة المحددة و قد وجدت طريقة للتحليل المتناسق و الوقتي بواسطة ال ANSYS، إن الفكرة الأساسية هي كيفية التعامل مع حسابات السرعة الحرجة و تم التبيان عن كيفية استخدام الشريحة نوع BEAM188 و نوع COMBI214 لتمثيل المحور الدوار و المحامل الهيدروليكية، إن النابضية و التخميد المتولدتان في المحامل نتيجة الحركة الدورانية كقيم مصفوفات تم إيجادها مع تغيير بالسرع الدورانية و التي بدورها تتغير مع اللامركزية بين المحور و المحامل الذي يعمل معها و إن هذه اللامركزية هي بالأساس دالة لرقم Sommerfeld، تم إيجاد السرعة الحرجة الأولى من مخطط Campbell و هي السرعة التي تحدث عندها حالة ال Resonance و كذالك تم إيجاد الاستجابة للمحور مع التغيير في كتلة عدم التوازن و إيجاد أعلى استجابة لكل حالة من كتلة عدم التوازن و كذلك من خلال رسم مخطط Campbell تم تحديد منطقة الاستقرارية حيث أن المناطق أسفل و أعلى الخط الأفقي الأول هي مناطق استقرار حركي أما إذا وقعت على الخط فأن النظام غير مستقر، إن السبب الرئيسي للتحليل الحركي للمحور الدوار هو لمساعدة المهندسين لمعرفة خصائص الحركة العمودية على مركز محور الدوران و بوجود مخطط Campbell ممكن أن نعرف السرعة الحرجة، استجابة النظام بوجود كتلة عدم التوازن و استقرارية النظام الحركي.

Abstract EN

The rotor dynamics generally deals with vibration of rotating structures.

For designing rotors of a high speeds, basically its important to take into account the rotor dynamics characteristics.

The modeling features for rotor and bearings support flexibility are described in this paper, by taking these characteristics of rotor dynamics features into standard Finite Element Approach (FEA) model.

Transient and harmonic analysis procedures have been found by ANSYS, the idea has been presented to deal with critical speed calculation.

This papers shows how elements BEAM188 and COMBI214 are used to represent the shaft and bearings, the dynamic stiffness and damping coefficients of journal bearings as a matrices have been found with the variation of rotation speed of the rotor which are vary with eccentricity of journal with bearings and this eccentricity is a function of Sommerfeld number, the first critical speed analysis has been done from Campbell diagram, the critical speed it is the speed at which resonance case happen, the unbalance response analysis has been done with changing the unbalance mass then finding the maximum response of the rotor for each unbalance mass case, by Campbell diagram plot recognizing the stability of the system and find the line of un stability, above and down this line the system is stable and if speed lies on this line the system is unstable, the main reason of analysis of rotor dynamics is to help Engineers to characterize the lateral dynamics characteristics of a given design with Campbell diagram plot, can find the critical speed, the unbalance response and the system stability

American Psychological Association (APA)

al-Tamimi, Adnan Naji Jamil& al-Darraji, Jasim Faraj Farij. 2016. Numerical investigation using harmonic and transient analysis to rotor dynamics. Journal of Engineering،Vol. 22, no. 5, pp.108-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685437

Modern Language Association (MLA)

al-Tamimi, Adnan Naji Jamil& al-Darraji, Jasim Faraj Farij. Numerical investigation using harmonic and transient analysis to rotor dynamics. Journal of Engineering Vol. 22, no. 5 (May. 2016), pp.108-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685437

American Medical Association (AMA)

al-Tamimi, Adnan Naji Jamil& al-Darraji, Jasim Faraj Farij. Numerical investigation using harmonic and transient analysis to rotor dynamics. Journal of Engineering. 2016. Vol. 22, no. 5, pp.108-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685437

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 118-128

Record ID

BIM-685437