| Περίληψη: | Στην διπλωματική εργασία υπολογίζονται τα διαγράμματα Campbell για περιπτώσεις αξόνων Euler και Timoshenko, οι ιδιομορφές τους και υπολογίζονται γραφικά οι μετατοπίσεις του άξονα όπου σημειώνεται το μέγιστο πλάτος τους και πώς διαφοροποιείται σε διάφορες περιπτώσεις. Μεγάλες μετατοπίσεις είναι γενικά ικανές να προκαλέσουν μέχρι και καταστροφή του άξονα και του συστήματος γενικά. Η αζυγοσταθμία είναι κυρίως υπεύθυνη για τις μεγάλες μετατοπίσεις και θα πρέπει να υπάρχει κάποια απόσβεση προκειμένου να μετριάσει τις δονήσεις και τα μεγάλα πλάτη. Τέλος υπολογίζεται η διάρκεια ζωής των εδράνων για διάφορες τιμές του παράγοντα θερμοκρασίας και της δύναμης λόγω αζυγοσταθμίας.
Αρχικά γίνεται αναφορά στην ιστορία των περιστρεφόμενων συστημάτων, στους επιστήμονες που συνέβαλλαν καθοριστικά στην εξέλιξη του κλάδου καθώς και σε εφαρμογές αυτών. Δίνεται επίσης μια γενική αναφορά της σπουδαιότητας των εδράνων στήριξης στους περιστρεφόμενους άξονες.
Στο κεφάλαιο 2 δίνεται η γενική μαθηματική σχέση που ικανοποιούν όλα τα δυναμικά συστήματα, με όλες τις πιθανές μήτρες που μπορεί να συναντήσει ο μηχανικός στους ρότορες. Επίσης γίνεται μια γενική αναφορά στα αδρανειακά και μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς, αποδεικνύονται οι μήτρες μετασχηματισμού από ένα σύστημα σε άλλο και γίνεται αναφορά στην έννοια της αζυγοσταθμίας και τις κύριες πηγές αυτής.
Στα κεφάλαια 3 και 4 γίνεται μια λεπτομερής μαθηματική ανάλυση των βασικών διαφορικών εξισώσεων ρότορα με απόσβεση και χωρίς απόσβεση και δίνονται αναλυτικά πολλές έννοιες που συναντάμε στο Rotordynamics. Γίνεται επίσης αναφορά στην μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων που είναι η βάση επίλυσης προβλημάτων και εξαγωγής μητρών για περιστρεφόμενους άξονες και όχι μόνο.
Στo κεφάλαιο 5 γίνεται αναφορά στα έδρανα και στις δυο βασικές παραμέτρους ενός εδράνου, την δυσκαμψία και την απόσβεση. Επίσης τονίζεται η σημασία της λίπανσης στα έδρανα και παρουσιάζεται η θεωρία επαφής του Hertz που βρίσκει εφαρμογή στην επαφή των σφαιρών ενός εδράνου με τους δακτυλίους.
Στο κεφάλαιο 6 γίνεται αναλυτικά ο υπολογισμός εύρεσης της δυσκαμψίας για σφαιρικό έδρανο. Η διαδικασία εύρεσης της δυσκαμψίας είναι εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία, και στο κεφάλαιο αυτό θα παρουσιαστεί μια απλουστευμένη μέθοδος υπολογισμού της. Τέλος δίνεται το διάγραμμα της ακτινικής δυσκαμψίας με την ακτινική δύναμη.
Στα επόμενα δυο κεφάλαια δίνεται η θεωρία δοκού κατά Euler-Bernulli, οι διαφορές της με την θεωρία του Timoshenko και υπολογίζεται η μετατόπιση ενός άξονα αναλυτικά και στη συνέχεια δίνονται οι μήτρες μάζας και γυροσκοπίου για τους δίσκους και οι μήτρες μάζας και δυσκαμψίας για τον άξονα.
Στο κεφάλαιο 9 γίνεται η εξομοίωση στο ANSYS όπου παίρνουμε τα διαγράμματα Campbell, τις ιδιομορφές και τις μετατοπίσεις για εκθετική αύξηση της δύναμης από αζυγοσταθμία. Επίσης υπολογίζεται η διάρκεια ζωής των εδράνων και πώς επηρεάζεται αυτή από την θερμοκρασία και την αζυγοσταθμία. Τέλος αξιολογούνται τα αποτελέσματα.
|
|---|
