Logowanie do System sprawozdań KDM

Eksperymentalne i numeryczne wyznaczenie nieliniowych parametrów łożysk hydrodynamicznych oraz ich wpływ na dynamikę układów wirujących

Kierownik projektu: Łukasz Breńkacz

Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku

Gdańsk

Streszczenie projektu

Celem projektu jest rozbudowanie modeli numerycznych służących do precyzyjnego opisu dynamiki maszyn obrotowych pracujących na łożyskach ślizgowych. Podczas tworzenia modelu numerycznego maszyn wirnikowych (w dziedzinie czasu lub częstotliwości) głównymi parametrami wejściowymi są współczynniki sztywności i tłumienia łożysk ślizgowych. To właśnie na dokładnym opisie tych parametrów oraz ich nieliniowym wpływie na dynamikę konstrukcji koncentruje się ten projekt. Oprócz obliczeń numerycznych (w programie Abaqus) przeprowadzone zostaną również badania eksperymentalne, w których położony zostanie nacisk na badanie nieliniowego charakteru pracy łożysk hydrodynamicznych. Na bazie zebranych danych eksperymentalnych rozbudowane zostaną algorytmy do wyznaczania współczynników sztywności i tłumienia łożysk hydrodynamicznych. W ramach weryfikacji poprawności obliczania tych współczynników wyniki zostaną porównane ze współczynnikami obliczonymi za pomocą metod numerycznych (w programie NLDW). Do operacji na danych eksperymentalnych oraz porównania wyników użyty zostanie program Matlab. Wykonane zostanie również kolejne porównanie podczas którego wykonany zostanie numeryczny model maszyny obrotowej (w progarmie Modwir i Abaqus). Stworzony zostanie w ten sposób obraz dynamiki pracującej maszyny na bazie obliczonych i sprawdzonych parametrów wejściowych. Po stworzeniu takiego obrazu zostanie on porównany z wynikami badań eksperymentalnych.

Projekt składa się z trzech części. Pierwsza część projektu obejmuje badania eksperymentalne. Zmierzone zostaną orbity drgań pracującej maszyny po wprowadzeniu dodatkowej siły działającej na wirnik (za pomocą młotka modalnego). Na tej podstawie wyznaczone zostaną w programie Matlab charakterystyki łożysk hydrodynamicznych. Druga część projektu koncentruje się na badaniach symulacyjnych. Obliczone zostaną współczynniki sztywności i tłumienia łożysk hydrodynamicznych bazując na programie NLDW. Współczynniki uzyskane w ten sposób będą obliczone dla kilku położeń czopa w łożysku podczas stałej prędkości obrotowej. Nowością w literaturze przedmiotu będzie przeprowadzenie numerycznej analizy modalnej nie tylko z parametrami zmieniającymi się wraz z prędkością obrotową, ale również uwzględniając zmiany przy stałej prędkości obrotowej. Trzecia część projektu skoncentruje się na porównaniu wyników badań symulacyjnych z wynikami badań eksperymentalnych. Porównane zostaną współczynniki sztywności i tłumienia łożysk hydrodynamicznych obliczone na podstawie eksperymentalnej analizy ze współczynnikami obliczonymi Metodą Elementów Skończonych. Na podstawie obliczonych współczynników sztywności i tłumienia łożysk hydrodynamicznych wykonany zostanie model numeryczny w programie Abaqus. Model ten porównany zostanie z wynikami badań eksperymentalnych.

Publikacje

  1. Łukasz Breńkacz, Sebastian Bykuć, Grzegorz Żywica, Tomasz Kaczmarczyk, The laboratory test stand of the orc micro power plant, Cieplne Maszyny Przepływowe Turbomachinery 145, (2014) 2
  2. Łukasz Breńkacz, Identification of stiffness, damping and mass coefficients of rotor-bearing system using impulse response method, Journal of Vibroengineering 17/5, (2015) 1392-8716
  3. Łukasz Breńkacz, Identyfikacja współczynników dynamicznych łożysk z uwzględnieniem niewyważenia wału, Mechanik 7, (2015) 101-108
  4. Łukasz Breńkacz, Grzegorz Żywica, The sensitivity analysis of the method for identification of bearing dynamic coefficients, DYNAMICAL SYSTEMS - Modeling (SPRINGER) -, (2015) 14
  5. Łukasz Breńkacz, Przedziały adekwatności liniowych i nieliniowych metod określania właściwości dynamicznych maszyn wirnikowych, Rozprawa doktorska 1, (2016) 207

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93