تأثیر نابالانسی و بهره های کنترلی بر دینامیک غیرخطی یک روتور هم محور در یاتاقان های مغناطیسی فعال و تماس با یاتاقان های کمکی

Abstract

هدف اصلی این مقاله، پیش­بینی رفتار دینامیک غیرخطی یک سیستم روتور هم­محور تعلیق شده توسط دو یاتاقان مغناطیسی فعال (AMB) و تماس با دو یاتاقان کمکی می­باشد. سیستم مورد نظر، با ده درجه آزادی در دو صفحه طولی عمود بر هم مدل­سازی می­شود. در این مدل، ممان­های ژیروسکوپی دیسک­ها و کوپلینگ هندسی بین قطب­های AMB لحاظ شده است. معادلات دیفرانسیل غیرخطی حرکت با استفاده از معادله لاگرانژ استخراج و با روش عددی رانگ – کوتا حل شده­اند. سپس اثرات نابالانسی، بهره کنترل تناسبی و مشتقی روی رفتار دینامیکی سیستم روتور هم­محور – AMB، با استفاده از مسیر­های مداری، طیف توان، مقاطع پوانکاره و نمودار­های دوشاخگی بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که نابالانسی و بهره­های کنترلی اثرات قابل ملاحظه­ای بر پاسخ­های دینامیکی سیستم روتور هم­محور – AMB دارند. همچنین نتایج تحلیل، رفتار­های غیرخطی متنوعی را از جمله حرکات با دوره تناوب 2T، شبه­تناوبی و نیز پدیده پرش، آشکار می­کنند که می­تواند راهکار­هایی را به مهندسان و محققان در رابطه با طراحی و مطالعه سیستم­های روتور هم­محور – AMB یا بعضی از توربوماشین­ها در آینده بدهد.