Dynamics of a Flexible Disk Rotor under a Point Contact with Discrete Viscoelastic Oscillation Limiters

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The dynamics of a rotor with a massive disk is considered for the case of interaction with oscillation limiters represented by viscoelastic supports discretely arranged in the disk rotation plane. Differential equations that describe the transverse radial and angular rotor oscillations in the course of rotation are obtained. The solution is presented in the form of a second-kind integral of the Fredholm equation. The supercritical rotor behavior after the Poincaré–Andronov–Hopf bifurcation caused by internal friction in the shaft material is studied. A generalized definition of the rotor precession index has been introduced, making it possible to calculate the frequency and direction of precession based on the information concerning transverse rotor oscillation.

About the authors

A. A. Azarov

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia

Email: gpanovko@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

A. M. Gouskov

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia

Email: gpanovko@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

G. Ya. Panovko

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: gpanovko@yandex.ru
Россия, Москва

References

  1. Yamamoto T., Jshida Y. Linear and Nonlinear Rotordynainics. Wiley & Sons, 2001. 358 p.
  2. Genta G. Dynamics of Rotating Systems. NY: Springer-Verlag, 2005. 658 p.
  3. Банах Л.Я. Некоторые явления, возникающие при вращении вала в подшипнике с зазором // Машиноведение. 1965. № 1. С. 70.
  4. Banakh L. Contact problems in rotor systems // Vibroengineering Procedia. 2016. V. 8. P. 90.
  5. Диментберг Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: Изд-во академии наук СССР, 1959. 248 с.
  6. Tiwari R. Rotor Systems: Analysis and Identication. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018. 1059 p.
  7. Pasynkova I.A. Bifurcations of cylindrical precessions of an unbalanced rotor // Technische Mechanik. 2006. V. 26. № 1. P. 1.
  8. Ding Q., Cooper J. E., Leung A.Y.T. Hopf bifurcation analysis of a rotor/seal system // J. of Sound and Vibration. 2002. V. 252. Iss. 5. P. 817.
  9. Karpenko E.V., Pavlovskaia E.E., Wiercigroch M. Bifurcation analysis of a preloaded Jeffcott rotor // Chaos, Solutions and Fractals. 2003. V. 15. P. 407.
  10. Khanlo H.M., Ghayour M., Ziaei-Rad S. Chaotic vibration analysis of rotating, flexible, continuous shaft-disk and the stator // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2011. V. 16. Iss. 1. P. 566.
  11. Bolotin V.V. Nonconservative Problems of the Theory of Elastic Stability. Oxford: Pergamon Press, 1963. 324 p.
  12. Dimentberg M.F. Vibration of a rotating shaft with randomly varying internal damping // J. of Sound and Vibration. 2005. V. 285. P. 759.
  13. Zorzi E.S., Nelson H.D. Finite Element Simulation of Rotor-Bearing Systems with Internal Damping // ASME J. of Engineering for Power. 1977. V. 99. № 1. P. 71.
  14. Zhang G.F., Xu W.N., Xu B., Zhang W. Analytical study of nonlinear synchronous full annular rub motion of flexible rotor–stator system and its dynamic stability // Nonlinear Dynamics. 2009. V. 57. P. 579.
  15. Grāpis O., Tamužs V., Ohlson N.-G., Andersons J. Overcritical high-speed rotor systems, full annular rub and accident // J. of Sound and Vibration. 2006. V. 290. Iss. 3–5. P. 910.
  16. Childs D.W. Fractional-frequency rotor motion due to nonsymmetric clearance effects // Trans ASME J. Eng. Power. 1982. V. 104 (3): 533–41.
  17. Куракин А.Д., Нихамкин М.Ш., Семенов С.В. Динамика неуравновешенного гибкого ротора в анизотропных опорах при контакте со статором // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2016. № 4. С. 364.
  18. Никифоров А.Н., Шохин А.Е. Упругопластическая вязкая модель ударного и безотрывного взаимодействия ротора со статором // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 1. С. 67.
  19. Lahriri S., Weber H.I., Santos I.F., Hartmann H. Rotor-stator contact dynamics using a non-ideal drive – Theoretical and experimental aspects // J. of Sound and Vibration. 2012. V. 331. P. 4518.
  20. Neilson R.D., Barr A.D.S. Dynamics of a rigid rotor mounted on discontinuously non-linear elastic supports // Proc Institut Mech. Engnr, Part C. 1988. V. 202 (5). P. 369.
  21. Гуськов А.М., Пановко Г.Я., Шохин А.Е. Динамика роторной системы вибрационно-центробежного сепаратора с односторонним упругим ограничителем колебаний // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2022. № 2. С. 16.
  22. Xia Y., Ren X., Qin W., Yang Y., Lu K., Fu C. Investigation on the transient response of a speed-varying rotor with sudden unbalance and its application in the unbalance identification // J. of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control. 2020. V. 39 (4). P. 1065.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (213KB)
3.

Download (112KB)
4.

Download (139KB)
5.

Download (766KB)
6.

Download (340KB)
7.

Download (395KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Азаров, А.М. Гуськов, Г.Я. Пановко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».