Dynamics of rotating machinery: analysis, identification and control [Dinamica degli organi rotanti: analisi, identificazione e controllo]


Rustighi, Emiliano (2004) Dynamics of rotating machinery: analysis, identification and control [Dinamica degli organi rotanti: analisi, identificazione e controllo]. University of Pisa, Italy, Department of Mechanical, Nuclear and Production Engineering, Doctoral Thesis , 191pp.

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Description/Abstract

The performance requirements that modern rotating machines
must satisfy have introduced a trend toward higher speeds and more stringent
vibration levels. The basic tools to fulfil the reduction of vibrations are the analysis
and the identification of rotor systems to design proper rotating elements, and
the use of control devices.
Supports, which are important rotor elements, are characterized with difficulty.
The modulating functions identification method was applied to identify the
parameters of hydrodynamic bearings. They were identified, both numerically and
experimentally, with encouraging results.
Moreover, the design of a magneto-rheological squeeze film damper is presented
and discussed. A numerical simulation and an experimental campaign were carried
out. Since the damping characteristics can be varied continuously by controlling
the magnetic field, it is possible to set the optimum conditions for each operating
condition. An automatic semi-active control algorithm was devised by means of
fuzzy logic and genetic algorithm.
Finally, the vibrations of flexible rotating disks in the presence of dry friction
were studied. This is a crucial problem, common to many industrial fields. The
results of an experimental investigation, carried out on a commercial paper cutting
machine and on a test rig, are presented and discussed. The investigation
has shown the influence of some operating and design parameters on the system
dynamic behaviour.

Sommario: Gli organi rotanti di macchinari moderni sono soggetti a velocit`a
sempre pi`u elevate e limiti vibratori sempre pi`u ristretti. Gli strumenti per ridurre
tali vibrazioni sono l’analisi e l’identificazione dei sistemi per un opportuno dimensionamento
delle parti rotanti, e l’utilizzo di appropriati smorzatori.
Elementi importanti nella dinamica dei rotori ma di difficile caratterizzazione
sono i supporti. Il metodo identificativo delle funzioni modulanti `e stato applicato
all’identificazione dei coefficienti dinamici di cuscinetti idrodinamici. Sono stati
ottenuti risultati incoraggianti sia dalle analisi numeriche che sperimentali.
Inoltre `e presentato il progetto di uno smorzatore magnetoreologico a “squeezefilm”.
Sono stati condotti sia una analisi numerica che una campagna sperimentale.
Poich`e il coefficiente smorzante del cuscinetto pu`o essere variato con continuit`a `e
stato possibile impostare le condizioni di funzionamento ottimo per ogni condizione
operativa. Un controllore automatico `e stato progettato con l’uso di logica Fuzzy
e algoritmi genetici.
Infine sono state studiate le vibrazioni di dischi sottili rotanti in presenza di
attrito secco, problema molto complesso e molto sentito in vari ambiti industriali.
Sono quindi presentati e discussi i risultati di un’indagine sperimentale condotta sia
su un macchinario commerciale di una cartiera che su una attrezzatura sperimentale.
`Estata mostrata l’influeza di alcuni parametri sull’insorgere delle vibrazioni.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Related URLs:
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
Divisions: University Structure - Pre August 2011 > Institute of Sound and Vibration Research > Signal Processing and Control
ePrint ID: 28053
Date Deposited: 03 May 2006
Last Modified: 27 Mar 2014 18:16
URI: http://eprints.soton.ac.uk/id/eprint/28053

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