Modelamiento, diseño y construcción de un banco de pruebas para el estudio de la fuerza de desbalance en rotores flexibles teniendo en cuenta el efecto giroscópico

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dc.contributor.advisorSánchez Acevedo, Heller Guillermo
dc.contributor.authorAcevedo Gonzalez, Luis Felipe
dc.contributor.authorPinto Figueroa, Juan Sebastian
dc.date.accessioned2024-03-04T00:10:24Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:10:24Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractLa determinación de las frecuencias naturales y las velocidades críticas en la rotodinámica siempre ha sido un reto importante para la ingeniería. Con la implementación de los elementos finitos en este campo, se pueden incluir diferentes efectos que ocurren en la realidad con el fin de aumentar el grado de precisión de los cálculos y obtener un diseño óptimo que permita valorar el comportamiento real de los equipos rotativos utilizados en la industria. En el presente proyecto se elabora una simulación mediante el método de elementos finitos utilizando software Matlab con el fin de predecir el comportamiento de rotores tipo Jeffcott con diferentes configuraciones geométricas del eje, disco y soportes. El programa realiza el análisis modal y armónico de los rotores basándose en la teoría de vigas de Timoshenko incluyendo fenómenos como la inercia rotatoria y los efectos giroscópicos, pudiendo obtener el diagrama de Campbell, la respuesta al desbalance y los modos propios de vibración. Los resultados obtenidos en la simulación son comparados con modelos construidos en el software comercial de elementos finitos ANSYS. Por otra parte, se diseña y construye un banco de pruebas de rotodinámica basado en el rotor tipo Jeffcott el cual usa como método de excitación el desbalance inducido en el disco con el objetivo de contrastar experimentalmente los resultados obtenidos en la simulación y ser una herramienta de aprendizaje en el laboratorio de vibraciones mecánicas.
dc.description.abstractenglishThe determination of natural frequencies and critical speeds in rotordynamic has always been a challenge for engineering. With the implementation of finite element methods in this field, different effects which occur in the reality can be included with the objective of increase the degree of accuracy of the calculations and obtain an optimum design that allow assess the real behavior of rotative equipment in used in industry. In the present project a finite elements simulation is developed using the software Matlab to predict the behavior of Jeffcott rotors with different geometrical configurations of the shaft, disk and supports. The program elaborates the modal and harmonic analysis of rotors based on the theory of Timoshenko beams including phenomena as the rotary inertia and the gyroscopic effects, being able to obtain the Campbell diagram, the unbalance response and modes of vibration. The results obtained in the simulation are compared with models built in the commercial software of finite elements ANSYS. Additionally, a rotodynamic test bench is designed and constructed using the unbalance force induced in the disk as excitation method with the objective of experimentally comparing the results obtained in the simulation and be a tool of learning in the laboratory of mechanical vibrations.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39131
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectEfecto Giroscópico
dc.subjectElementos Finitos
dc.subjectBanco De Pruebas
dc.subjectRotor Jeffcott
dc.subjectRotodinámica.
dc.subject.keywordGyroscopic Effect
dc.subject.keywordFinite Elements Method
dc.subject.keywordTest Bench
dc.subject.keywordJeffcott Rotor
dc.subject.keywordRotordynamic.
dc.titleModelamiento, diseño y construcción de un banco de pruebas para el estudio de la fuerza de desbalance en rotores flexibles teniendo en cuenta el efecto giroscópico
dc.title.englishModeling, design and construction of a test bank for the study of the unbalance force in flexible rotors, including the gyroscopic effect*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica