بهینه سازی محل یاتاقان ها در روتور های چند پله ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 9، دوره 6، شماره 1، فروردین 1395، صفحه 99-106 اصل مقاله (968.37 K) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2016.692 | ||
نویسندگان | ||
سعید گلابی1؛ حمید مسفروش2؛ محسن ایرانی رهقی* 3 | ||
1دانشیار، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان | ||
3استادیار، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان | ||
چکیده | ||
طراحی بهینهی سیستم های شامل روتورهای دوار، بطوریکه سیستم دارای خواص ارتعاشی مناسب باشد، یکی از فاکتورهای مهم در نحوهی عملکرد و راندمان تجهیزات دوار می باشد. ارتعاش تجهیزات دوار معمولا ناشی از عواملی همچون نامیزانی، عدم همراستایی، سایش اجزاء و قطعات متحرک و دیگر عوامل میباشند. فرکانس این نیروهای ارتعاشزا، معمولا ضرائب صحیحی از دور کاری روتور میباشند و بنابراین هرچه سرعتهای بحرانی روتور از سرعت دوران کاری دورتر باشند، تجهیز در محدودهی امنتری کار می کند و اتصالات و تجهیزات وابسته به ماشین از جمله یاتاقانها در سیکلهای زمانی طولانیتری نیاز به بازبینی و یا تعویض مجدد خواهند داشت. در این مقاله ابتدا با استفاده از روش مایکل اشتاد-پروهل سرعت اول بحرانی ویرلینگ مربوط به مدل روتور یک دستگاه سانتریفیوژ چند پله ایی بدست می آید و سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک، محل بهینهی یاتاقانها در این روتور، بطوریکه سیستم دارای بیشترین سرعت بحرانی اول به ازای کمترین تعداد یاتاقان باشد، مشخص میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
روتور دینامیک؛ روش مایکل اشتاد-پروهل؛ بهینه سازی؛ الگوریتم ژنتیک | ||
مراجع | ||
[1] Tan CA, Kung W (1994) Vibration of a rotating distributed transfer function method. J Sound Vib 183(3): 451-474. [2] Sakata M, Kimura K, Okamato S, Oikawa K (1995) Vibration analysis of a high speed and light weight rotor system subjected to pitching or turning motion. J Sound Vib 184(5): 871-885. [3] Afshari H, Irani M, Torabi K (2014) Free whirling analysis of multi-step Timoshenko rotor with multiple bearing using DQEM. Modares Mechanical Engineering 14(10): 109-120 (In Persian) [4] Chang CO, Chen JW (1993) Non-Linear dynamics and istability of a rotating shaft – disk system. J Sound Vib 160(3): 443-454. [5] Lin SM, Wang WR, Lee SY (2001) The dynamic analysis of nonuniformly pretwisted Timoshenko beam with elastic boundry condition. Int J Mech Sci 43: 2385-2405. [6] MA Mohiuddin, YA khulief, (1999) Coupled bending torsional vibration of rotors using finite element. J Sound Vib 223: 297-316. [7] Lee AS, Ha JW, Choi DH (2003) Coupled lateral and torsional vibration characteristics of a speed increasing gearedrotor-bearing system. J Sound Vib 263: 725-742. [8] Hsieh SC, Chen JH, Lee AC (2006) A modified transfer matrix method for the coupling lateral and torsional vibrationsof symmetric rotor-bearing systems. J Sound Vib 289: 294-333. [9] Rajan M, Rajan SD, Nelson HD, Chen WJ (1987) Optimal placement of critical speeds in rotor-bearing systems. J Vib Acoust Stress 109(2): 152-157 [10] Shiau TN, Chang JR (1993) Multi-objective optimization of rotor-bearing system with critical speed constraints. J Eng Gas Turb Power 115: 246-255. [11] Bhat RB, Rao JS, Sankar TS (1982) Optimum journal bearing parameters for minimum rotor unbalance response in synchronous whirl. J Mech Design 104: 339-344. [12] Barrett LE, Gunter EJ, Allaire PE (1978) Optimum bearing and support damping for the unbalance response and stability of rotating machinery. J Eng Power-T ASME 94: 89-94. [13] Roso CA (1997) Design optimization of rotor-bearing systems for industrial turbo machinery applications. Ph.D. Dissertation, University of Kentucky, Lexington, KY [14] Chen WJ (1987) Optimal design and parameter identification of flexible rotor-bearing systems. Ph.D. Dissertations, Arizona State University, Tempe, Arizona. [15] Goldberg DE (1989) Genetic algorithms in search. Optimization, and Machine Learning, Addison-Wesley, Reading [16] Choi Yang (2000) Optimum shape design of rotor shafts using genetic algorithm. School of Mechanical & Automotive Engineering, Pukyong National University, San 100, Yongdang-dong, Nam-ku, Pusan 608-739, South Korea [17] Olov A (2004) Optimization of a rotor-bearing system with an evolutionary algorithm. The 10th of international Symposium on transport phenomena and dynamics of rotating machinery, Honolulu, Hawaii. [18] Saruhan H (2001) Design optimization of rotor-bearing system using genetic algorithms. Ph.D. Dissertation, University of Kentucky, Lexington. [19] Anders A (2006) Rotordynamic optimization of large turbo systems using genetic algorithms, Ph.D. [20] Giancarlo G (2005) Dynamics of rotating systems, Springer Science. [21] Jun OS, Kim JO (1999) Free bending vibration of a multi-step rotor. J Sound Vib 224(4): 625-642. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,262 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,977 |