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Simulation by the Finite Element Method of the Vibratory behaviour of a Rotor

Simulation par la méthode des éléments finis du comportement vibratoire d’un rotor


Trésor Kanyiki
Université de Lubumbashi
République Démocratique du Congo



Published on 14 December 2018   DOI : 10.21494/ISTE.OP.2018.0305

Abstract

Résumé

Keywords

Mots-clés

This article is dedicated to the study of the vibratory behavior of a rotor. The study presents a set of scientific techniques on modeling and simulation of the vibrations of a rotor of a turbomachinery driven in torsion. This study helps to understand from the dynamic study the origin of the noise and vibration of a rotor; the study allows from the Rotorinsa software to highlight the effects of unbalance on a rotor. To develop the equations of the vibratory motion of the rotor, we used Lagrange’s energy approach. To succeed, a two wheeled model carried by a tree supported by two hydrodynamic bearings is chosen according to the characteristics of the studied rotor. Each element of the rotor is defined by its finite element. The analytical resolution of the differential equations that characterize the vibratory behavior of the rotor is difficult manually. The numerical approach using the finite element method, programmed on Rotorinsa software allowed to perform dynamic rotor analysis.

Cet article est consacré à l’étude du comportement vibratoire d’un rotor. L’étude présente un ensemble des techniques scientifiques sur la modélisation et simulation des vibrations d’un rotor d’une turbomachine entrainée en torsion. Cette étude permet de comprendre à partir de l’étude dynamique l’origine des bruits et des vibrations d’un rotor ; l’étude permet à partir du logiciel Rotorinsa de mettre en exergue les effets du balourd sur un rotor. Pour élaborer les équations du mouvement vibratoire du rotor, nous avons utilisé l’approche énergétique de Lagrange. Pour y arriver, un modèle à deux roues portées par un arbre supporté par deux paliers hydrodynamiques est choisi conformément aux caractéristiques du rotor étudié. Chaque élément du rotor est défini par son élément fini. La résolution analytique des équations différentielles qui caractérisent le comportement vibratoire du rotor est ardue manuellement. L’approche numérique faisant usage de la méthode des éléments finis, programmée sur le logiciel Rotorinsa a permis d’effectuer l’analyse dynamique du rotor.

finite element vibration Rotor Lagrange’s equation modelization oaf

modélisation éléments finis Rotor équation de Lagrange vibration balourd