شماره مدرك
21001
شماره راهنما
18026
پديد آورنده
رضائي رناني، محسن
عنوان
بررسي تجربي و عددي استفاده از جداكنندههاي پايه در حفاظت لرزهاي از ماشينهايدوار انعطافپذير
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
طراحي كاربردي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
هفده، 99ص.:مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
حفاظت لرزهاي , جداسازهاي پايه , ماشينها (سامانه) دوار انعطافپذير , آزمون مودال , روش نيومارك بتا , جداساز الاستومري (لاستيكي)
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/08
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مكانيك
دانشكده
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/02/09
كد ايرانداك
23215985
چكيده فارسي
ارتعاشات ناشي از تحريكهاي لرزهاي ميتواند عملكرد و ايمني سامانههاي روتورديناميكي را بهطور جدي تحت تأثير قرار دهد، بهويژه در كاربردهاي صنعتي حياتي نظير توربينهاي گاز، پمپهاي نفت، كمپرسورهاي گاز و ژنراتورهاي نيروگاهها كه در مناطق زلزلهخيز قرار دارند. اين ارتعاشات ميتواند منجر به تشديد پاسخهاي ديناميكي، افزايش بارهاي لحظهاي بر بلبرينگها، عدم تعادل روتور، كاهش عمر مفيد اجزا و حتي توقف ناگهاني عمليات شود. استفاده از جداسازهاي ارتعاشي الاستومري بهعنوان يك راهكار حفاظتي، با هدف كاهش انتقال انرژي لرزهاي از پايه به سامانه دوار، ميتواند اين مشكلات را تا حدي تسكين دهد و پايداري سيستم را افزايش دهد. در اين پژوهش، پاسخ لرزهاي يك سامانه دوار با و بدون استفاده از جداساز پايه مورد بررسي تحليلي و تجربي قرار گرفته است. مدل عددي روتور با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه داده شده و اثرات جرم، سختي، ميرايي و ژيروسكوپي در معادلات حركت لحاظ شدهاند. براي تحليل پاسخ زماني سيستم تحت تحريك لرزهاي، روش انتگرالگيري نيومارك به كار گرفته شده و جداساز پايه بهصورت المانهاي فنر- ميراگر خطي در دو جهت افقي و عمودي مدلسازي شده است. آزمايشهاي تجربي روي ميز لرزه با تحريك هارمونيك جارو شده انجام شد و شاخصهاي شتاب زماني، مقدار مؤثر، بيشينه و تابع پاسخ فركانس اندازهگيري گرديدند. بهمنظور اعتبارسنجي مدل عددي، نتايج شبيهسازي با دادههاي تجربي مقايسه شدند. در حالت پايهثابت، بخشي از انرژي ورودي (حدود 30 تا 65 درصد) بهواسطهي ميرايي ذاتي سيستم كاهش مييابد؛ با اين حال، در حالت جداسازيشده، شتاب منتقلشده به بلبرينگها بهطور قابلتوجهي كمتر از حالت پايهثابت است. مدل عددي با همخواني مناسبي با نتايج تجربي مطابقت داشت. مطالعات پارامتريك نيز نشان داد كه افزايش ارتفاع جداساز و تغيير جنس به سيليكون، تأثير مثبتي بر كاهش ارتعاشات دارد.
چكيده انگليسي
of rotordynamic systems, especially in critical industrial applications such as gas turbines, oil pumps, gas compressors, and power plant generators operating in seismically active regions. These vibrations can lead to intensified dynamic responses, increased transient loads on bearings, rotor imbalance, reduced component life, and even unexpected shutdown. The use of elastomeric vibration isolators as a protective solution, with the aim of reducing the transfer of seismic energy from the base to the rotating system, can effectively mitigate these problems and increase the stability of the system. In this study, the seismic response of a rotating machinary with and without the use of a base isolator has been investigated analytically and experimentally. The numerical model of the rotor was developed using the finite element method and the effects of mass, stiffness, damping and gyroscopic effects were included in the equations of motion. To analyze the time response of the system under seismic excitation, the Newmark-beta integration method was used and the base isolator was modeled as linear spring-damper elements in both horizontal and vertical directions. Experimental tests were carried out on a shaking table with swept harmonic excitation and the time acceleration indices, root mean square (RMS) value, peak value and frequency response function (FRF) were measured. In order to validate the numerical model, the simulation results were compared with experimental data. In the fixed base case, a part of the input energy (about 30 to 65%) is dissipated through the inherent damping of the system; however, in the isolated case, the acceleration transmitted to the bearings is significantly less than in the fixed base case. The numerical model was in good agreement with the experimental results. Parametric studies also showed that increasing the height of the isolator and using silicone-based material enhanced vibration mitigation.
استاد راهنما
سعيد ضيائي راد
استاد داور
رضا تيكني , نيما نوري