Symulacyjne badanie wpływu pęknięcia konstrukcji podpierającej na stan dynamiczny łożyskowanego ślizgowo wirnika

• Autorzy: Żywica G.

Warianty tytułu

EN

Simulation investigation of the effect of a supporting structure fracture on the dynamic state of the rotor supported on slide bearings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przebieg oraz wyniki badań wpływu defektu konstrukcji podpierającej na stan dynamiczny wirnika. Badania przeprowadzono na zweryfikowanym eksperymentalnie modelu numerycznym wybranej maszyny wirnikowej. W ramach badań rozpatrywano kilka przypadków pęknięcia zlokalizowanego w obrębie jednej z podpór łożyskowych. Zastosowana metoda obliczeń składała się z dwóch podstawowych etapów. Pierwszy etap polegał na wyznaczeniu zespolonych charakterystyk podatnościowych konstrukcji podpierającej w miejscu posadowienia wirnika dla różnych przypadków pęknięcia. W drugim etapie otrzymane charakterystyki podatnościowe, po transformacji do rzeczywistych macierzy sztywności, tłumień i mas związanych, zostały wykorzystane do wyznaczenia parametrów ruchu wirnika. W efekcie obliczeń uzyskano charakterystyki umożliwiające ocenę wpływu zaproponowanych defektów na drgania wirnika w szerokim zakresie prędkości obrotowych.

EN

The present article reports an attempt to assess the effect of the defect having the form of supporting structure fracture on the dynamic state of the rotor supported on slide bearings. In successive sections of the article the course and results of the investigations are presented and discussed. The investigations were conducted on an experimentally verified numerical model of a selected large-dimension rotating machine. Within the framework of the investigations, selected cases of a defect localised in the region of one of bearing supports were analysed. The applied method of calculations comprised two basie stages. The first stage consisted in determining complex flexibility characteristies of the supporting structure at the rotor foundation place. In the second stage the obtained flexibility characteristies, after transformation to real matrices of stiffness, damping, and apparent masses, were used for determining parameters of rotor motion. In the investigations, a commercial code ABAQUS, calculating the supporting structure, was used in combination with MESWIR series codes, developed at the Institute of Fluid-Flow Machinery PAS for nonlinear analyses of the rotor and slide bearings. As a result of the calculations, characteristies were obtained that provide opportunities for assessing the effects of the examined defects on rotor vibrations within a wide range of rotational speeds. This way it was proved that the defects of the supporting structure can considerably affect the operating conditions of the rotor supported on slide bearings.

Słowa kluczowe

PL

maszyny wirnikowe; dynamika wirnika; modelowanie defektów; łożyska ślizgowe

EN

rotating machines; rotor dynamics; defect modelling; slide bearings

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 1
• Strony: 299--309
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Żywica G.

• Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk,

Bibliografia

• 1. ABAQUS Analysis U ser's Manual, Version 6.5. ABAQUS, Inc. 2004.
• 2. Banaszek S.: Numeryczna analiza konstrukcji popierającej w odniesieniu do modelowego układu wirnik - łożyska. Instytut Maszyn Przepływowych, Praca doktorka, Gdańsk 2002.
• 3. Baranowski R., Dziurdź J., Pakowski R., Żywica G., Batko W., Dąbrowski Z. (red.): Nowoczesne metody badania procesów wibroakustycznych - część II. Biblioteka Problemów Eksploatacji, Radom 2006.
• 4. Kiciński J.: Dynamika wirników i łożysk ślizgowych. Wydawnictwo IMP PAN, Gdańsk 2005.
• 5. Kiciński J. (red.) i in.: Modelowanie i diagnostyka oddziaływań mechanicznych, aerodynamicznych i magnetycznych w turbozespołach energetycznych. Wydawnictwo IMP PAN, Gdańsk 2005.
• 6. Kiciński, J., Drozdowski, R., Materny, P.: The Non-linear Analysis of the Effect of Support Construction Properties on the Dynamic Properties of Multi-support Rotor System, Journal of Sound and Vibration, vol. 206(4), 1997, s. 523-539.
• 7. Neimitz A.: Mechanika pękania. PWN, Warszawa 1998.
• 8. Żywica G., Rybczyński J.: Identyfikacja modelu konstrukcji podpierającej maszyny wirnikowej. DIAGNOSTYKA vol. 40, Warszawa 2006. (s. 71-76)
• 9. Żywica G.: Wpływ pęknięcia na własności dynamiczne konstrukcji podpierającej wirnik. Zagadnienia analizy modalnej konstrukcji mechanicznych, red. Uhl T., Kraków 2006.