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COMSOL Rotordynamics Module 5.3

Extensión del módulo de mecánica de estructuras para dinámica de rotores y análisis predictivos de máquinas rotatorias (Requiere COMSOL Multiphysics y Structural Mechanics Module)

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Dudas sobre el producto

COMSOL Inc.

DESCRIPCIÓN

El estudio de la dinámica de rotores es importante en áreas de aplicación que involucran máquinas rotatorias, como en las industrias de automoción y aeroespacial, generación de energía y el diseño de productos eléctricos y aparatos del hogar. El comportamiento físico de las máquinas rotatorias está muy influenciado por las vibraciones, que empeoran por la rotación y la estructura de las mismas máquinas. Los montajes de rotores perfectamente simétricos presentan diferentes frecuencias naturales en función de la velocidad rotacional, mientras que las imperfecciones y desequilibrios pueden excitar estas frecuencias en modos intrincados. Cuando se diseña maquinaria con piezas rotatorias se necesita una manera eficiente de considerar estos comportamientos para optimizar su funcionamiento y rendimiento.

Puede utilizar el modulo Rotordynamics Module, que es una ampliación del Structural Mechanics Module, para analizar los efectos de vibraciones laterales y torsionales de maquinaria rotatoria para estudiar las vibraciones del rotor y contener sus niveles dentro de los límites aceptables del diseño. Entre los diferentes parámetros de diseño que se puede evaluar con este modulo están las velocidades críticas, remolinos, frecuencias propias, umbrales de estabilidad, y respuestas transitoria y estacionaria de un rotor debido a desequilibrios de masa. También puede ver como el comportamiento rotacional puede llevar a tensiones en el propio rotor, así como a cargas adicionales y transmisiones de vibraciones a otras piezas del montaje de la máquina rotatoria.

Con Rotordynamics Module, se pueden tener en cuenta los efectos de varios componentes estacionarios y rotores móviles, incluyendo discos, cojinetes y soportes. También se pueden postprocesar fácilmente los resultados directamente desde el entorno del software, presentar diagramas de Campbell, órbitas modales, órbitas de armónicos, gráficos de cascada y gráficos de remolinos.

CARACTERÍSTICAS

Interfaz Beam Rotor para el modelado aproximado de un rotor como líneas
Interfaz Solid Rotor para el modelado de un rotor como un modelo completo 3D
Interfaz Hydrodynamic Bearing para el modelado detallado de una película de lubricante en un rodamiento
Interfaz Beam Rotor with Hydrodynamic Bearing para el modelado combinado de un rotor, descrito utilizando elementos barra, y rodamientos hidrodinámicos, así como las interacciones entre ellos.
Interfaz Solid Rotor with Hydrodynamic Bearing para el modelado combinado de un rotor, descrito utilizando elementos sólidos y rodamientos hidrodinámicos, así como las interacciones entre ellos.
Representación concentrada de cojinetes
Cojinetes de deslizamiento
Cojinetes de empuje
Rotores completamente asimétricos basados en modelos CAD 3D
Monturas de rotor de barra
- Volantes
- Poleas
- Engranajes
- Propulsores
- Montajes de palas de rotor
Soportes fijos, móviles y flexibles
Estudio estacionario
Estudio de frecuencias propios
Estudio en el dominio de la frecuencia
Estudio en el dominio del tiempo
Transitorio con estudio FFT
Diagramas de Campbell
Órbitas modales
Órbitas armónicas
Gráficos de cascada
Gráficos de remolinos

5.3

NOVEDADES

En la versión 5.3 Rotordynamics Module trae una app para simular un sistema de rodamiento de rotor, nueva funcionalidad en la interfaz de Rodamiento hidrodinámico para modelar lubricación dentro de un rodamiento y la ecuación de Reynolds modificada.

Entrada y salida en la superficie del cojinete

Ahora se han añadido condiciones de contorno de Entrada y Salida para superficies en la interfaz de Cojinete hidrodinámico, facilitando la posibilidad de modelar situaciones donde un lubricante es suministrado continuamente dentro del rodamiento.

Distribución de presión y dirección del flujo en un cojinete con tubería de entrada y salida del flujo. El flujo entra por el punto de presión más grande.

Mejoras en la interfaz de Cojinete hidrodinámico

La ecuación de Reynolds modificada para modelar cojinetes lubricados por gas ahora está disponible en la interfaz de Cojinete hidrodinámico. Además ahora se calcula en esta interfaz la disipación viscosa en la película del fluido. Esto resulta de utilidad cuando se quiere calcular la distribución de temperatura en un lubricante.

Nueva app: Simulador de un sistema de cojinete de rotor

Rotor Bearing System Simulator es un ejemplo de una app que puede utilizarse para diseñar y analizar sistemas rotor consistentes en un rotor y diferentes discos y cojinetes. Es útil para las etapas preliminares de diseño de sistemas de rotación para asegurar que la velocidad crítica del sistema no está en la región de su velocidad operativa. La app realiza un análisis de frecuencias propias del sistema a diferentes velocidades angulares para encontrar la velocidad críticas del rotor.

Se pueden entrar las dimensiones geométricas y rigidez del rotor, la posición y propiedades inerciales de los cojinetes y discos, y otras propiedades de materiales escogiendo un material predefinido de un menú desplegable. Esto se puede hacer a través de la especificación manual de los datos o subiéndolos desde un archivo. La app automáticamente crear la geometría y configura la física basándose en la información proporcionada en las entradas.

La aplicación utiliza la interfaz Rotor de viga. Después de calcular los resultados se puede visualizar gráficos de Whirl y Campbell y revisar una tabla con velocidades críticas que son dependientes de los parámetros de entrada. Se puede generar un informe que incluya los ajustes de configuración y los resultados con el clic de un botón.

La interfaz de usuario de la app Rotor Bearing System Simulator. Las entradas incluyen las dimensiones geométricas y materiales y condiciones de trabajo. Las salidas incluyen gráficos de Campbell y Whirl y una tabla de velocidades críticas.