Mathematical modelling of magnetorheological oil in short squeeze film dampers for rotordynamic applications

• Autorzy: Zapomel J. , Ferfecki P.

Warianty tytułu

CS

Matematicke modelovani magnetoreologickeho oleje v kratkych squeeze filmovych tlumicich urcenych pro rotorove soustavy

• Konferencja: International Seminar of Applied Mechanics (17 ; 13-15.09.2013 ; Ustroń, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

To achieve optimum preformace of damping devices used for attenuation of lateral vibrations of rotors their damping effect must be controllable to be possible to adapt it to the current operating conditions. This is offered by magnetorheological squeeze film dampers. The experience shows that application of Bingham or Bulkley-Herschel materials to represent the magnetorheological oil in mathematical models of squeeze film dampers can cause computational problems (loss of convergence) for some system parameters. Therefore, to improve the solution a new model of a short squeeze film damper utilizing bilinear material has been proposed and developed. Results of the simulations show that its properties fully correspond to those observed at real magnetorheological damping devices during their operation.

CS

K dosažení optimální účinnosti tlumicích zařízení určených ke snížení příčného kmitání rotorů musí být jejich tlumicí účinek řiditelný, aby mohl být přizpůsoben okamžitým provozním podmínkám. Toto umožňují magnetoreologické squeeze filmové tlumiče. Zkušenosti ukazují, že použití Binghamovy nebo Bulkley-Herschelovy kapaliny k modelování magnetoreologického oleje ve squeeze filmových tlumičích vede pro některé parametry soustavy k numerickým problémům (ztráta konvergence řešení). Proto, aby se dosáhlo zlepšení stability řešení, byl navržen a vypracován nový model krátkého tlumiče, v němž je magnetoreologický olej nahrazen bilineárním materiálem. Výsledky počítačových simulací ukazují, že jeho vlastnosti zcela odpovídají vlastnostem reálných tlumicích zařízení pozorovaných během jejich provozu.

Słowa kluczowe

EN

magnetorheological damper; pressure distribution; yield shear stress; bilinear material

PL

ciecz magnetoreologiczna; rozkład ciśnienia

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Modelling and Optimization of Physical Systems
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 12
• Strony: 59--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Zapomel J.

• Department of Mechanics, VSB-Technical University of Ostrava

autor

Ferfecki P.

• Centre of Excellence IT4 Innovations, VSB-Technical University of Ostrava

Bibliografia

• 1. Wang J., Meng G., Hahn E.-J.: 2003 Experimental study on vibration properties and control of squeeze mode MR fluid damper-flexible rotor system. "Proceedings of the 2003 ASME Design Engineering Technical Conference & Computers and Information in Engineering Conference" 2003, Chicago, Illinois, USA, 2-6 September 2003, Vol. 5, p. 955-959.
• 2. Carmignani C., Forte P., Rustighi E.: Design of a novel magneto-rheological squeeze-film damper. "Smart Materials and Structures", 2006, Vol. 15, p. 164-170.
• 3. Carmignani C., Forte P., Badalassi P., Zini G.: 2005 Classical control of a magnetorheological squeeze-film damper. "Proceedings of the Conference Stability and Control Processes, 2005, Saint-Petersburg, Russia, 29 June - 1 July 2005, p. 1237-1246.
• 4. Zapoměl J., Ferfecki P., Forte P.: A computational investigation of the transient response of an unbalanced rigid rotor flexibly supported and damped by short magnetorheological squeeze film dampers. "Smart Materials and Structures", 2012, Vol. 21, 105011e.
• 5. Krämer E.: Dynamics of rotors and foundations. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 1993.
• 6. Zapoměl J., Ferfecki P.: A computational investigation of vibration attenuation of a rigid rotor turning at a variable speed by means of short magnetorheological dampers. "Applied and Computational Mechanics" , 2009, 2, Vol. 3, p. 411-422.
• 7. Wang G.J., Feng N., Meng G., Hahn E.J.: Vibration control of a rotor by squeeze film damper with magnetorheological fluid. "Journal of Intelligent Material Systems and Structures", 2006, 4, Vol. 17, p. 353-357.