Concepção de um índice para localização de trincas em eixos rotativos através da análise do SDI (Shape and Directivity Index)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oliveira, Lucas Rangel de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Dinâmica de rotores; Detecção de trincas; Análise modal complexa; Modos operacionais; Rotordynamics; Crack detection; Complex modal analysis; Operational modes
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180841

A identificação de trincas ainda é um desafio na área de monitoramento da integridade estrutural em eixos rotativos. Embora muitas técnicas e modelos tenham sido desenvolvidos, encontrar uma técnica eficiente que possa localizar uma única ou múltiplas trincas ao longo do eixo, ainda é um grande desafio. Nesse trabalho, um novo índice para localização de trincas em eixos rotativos é apresentado. A equação do movimento do rotor com trinca utiliza a notação em coordenadas complexas a fim de separar as contribuições dos modos de precessão direta e retrógrada. O índice SDI (shape and directivity index) é calculado para o rotor, cujo modelo matemático considera a variação instantânea da rigidez do elemento finito devido à abertura e o fechamento gradual da trinca, conhecido como efeito breathing. Através da manipulação do SDI no modelo de cores HSV (hue, saturation and value), desenvolve-se uma escala métrica, visualizada em um mapa de cores, que possibilita localizar a anisotropia causada pela trinca ao longo do eixo. Profundidade e posição da trinca, presença de múltiplas trincas, entre outros fatores que afetam a assinatura da trinca em outros métodos de identificação são analisados. Bons resultados demonstram a eficiência e robustez do novo índice para diversos casos de operação do rotor. Essa métrica de dano acrescenta uma contribuição para os métodos de localização de trincas em sistemas rotativos.