شبيه‌سازي و شناسايي ميرايي در اتصالات انطباق تداخلي روتورها

كارشناسي ارشد

چكيده از گذشته تاكنون، ماشين¬هاي دوار نقشي مهم را در صنعت ايفا مي¬كنند؛ از اين رو تحقيق در حوزه ديناميك روتور در پيشرفت صنعت امري ضروري است. يكي از موضوعات مهم در ديناميك روتور، رفتار اتصالات مي¬باشد كه به شدت ديناميك روتور را تحت تاثير قرار مي¬دهد. يكي از اتصالات پركاربرد، كه اكثر روتورها با اين روش مونتاژ مي¬شوند، اتصال انطباق تداخلي مي¬باشد. در اين پژوهش، با استفاده از نرم¬افزار تجاري انسيس به شبيه¬سازي رفتار اتصال انطباق تداخلي پرداخته شد. يك روتور كمپرسور دو مرحله¬اي كه همه اجزاي آن با اتصال انطباق تداخلي روي آن سوار شده بودند، براي مطالعه انتخاب شد. رسم دقيق شفت و پره¬ها، جهت محاسبه دقيق¬ تنش با نرم¬افزار اتوكد انجام شد. براي مدل¬سازي اين نوع اتصال، ابتدا يك لايه مجازي با چگالي kg/m31 با ضخامت mm 5/0 كه داراي سفتي و ميرايي سازه¬اي بود، در نظر گرفته شد تا نقش اتصال را ايفا كند. در اين پژوهش، براي شبيه¬سازي ياتاقان¬ها و پدستال¬ها از جرم، فنر و دمپرهايي معادل پارامتر¬هاي ياتاقان و پدستال استفاده شد. از آنجا كه اتصال انطباق تداخلي همراه با ايجاد تنش روي ناحيه اتصال است، قبل از اينكه تحليل هارمونيك انجام شود، تحليل استاتيكي در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول، بارگذاري تنش ناشي از تماس، با بكار¬گيري المان¬هاي تماسي بدست آمد و در مرحله دوم، تنش ناشي از نيروهاي مركزگرا به آن اضافه شد. در ادامه كه روتور به دليل پيش¬تنش¬هاي به وجود آمده سختي آن تغيير كرده، تحت آناليز هارمونيك ناشي از ناميزاني دوار در سه صفحه متفاوت قرار گرفته و فاز و اندازه سرعت در پدستال¬ها محاسبه شد. سپس سيستم مورد مطالعه با استفاده از ابزار بهينه¬سازي نرم¬افزار انسيس، جهت تطابق با داده¬هاي تجربي، به¬هنگام¬سازي شد و خواص بهينه لايه مجازي و المان-هاي تماسي به¬دست آمد. واژه‌هاي كليدي: ديناميك روتور، اتصال انطباق تداخلي، ميرايي هيسترتيك، روش اجزا محدود، انسيس

193736

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي

دكتر حميد احمديان