Modelagem estocástica e validação experimental de um rotor flexível
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5447 |
Resumo: | This work aims at the application of the stochastic finite element method for the mathematical modeling of a flexible rotor, a method capable of predicting possible system behavior considering uncertainties of the physical and geometric parameters. The purpose is to identify and quantify the level of influence of the parametric uncertainties considered in the design, which are modeled by random variables with normal distribution. For the realization of the research, a workbench with a flexible rotor was constructed. The parameters of the dynamic system were identified using inverse problem techniques. The Monte Carlo simulation combined with the latin hypercube sampling is used as a stochastic solver to evaluate the uncertain dynamic response of the structure. Sensitivity analysis is applied to determine the most preponderant uncertain parameters in response variability. The results demonstrate the significant influence generated by the uncertainties in the dynamic behavior of the system. In addition, the responses generated by the stochastic finite element method proved to be a viable alternative for the analysis and design of uncertain dynamic systems, reinforcing the importance of the proposed study. |
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Modelagem estocástica e validação experimental de um rotor flexívelStochastic modeling and experimental validation of a flexible rotorRotoresEstimativa de parâmetrosProcesso estocásticoRotorsParameter estimationStochastic processesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia MecânicaThis work aims at the application of the stochastic finite element method for the mathematical modeling of a flexible rotor, a method capable of predicting possible system behavior considering uncertainties of the physical and geometric parameters. The purpose is to identify and quantify the level of influence of the parametric uncertainties considered in the design, which are modeled by random variables with normal distribution. For the realization of the research, a workbench with a flexible rotor was constructed. The parameters of the dynamic system were identified using inverse problem techniques. The Monte Carlo simulation combined with the latin hypercube sampling is used as a stochastic solver to evaluate the uncertain dynamic response of the structure. Sensitivity analysis is applied to determine the most preponderant uncertain parameters in response variability. The results demonstrate the significant influence generated by the uncertainties in the dynamic behavior of the system. In addition, the responses generated by the stochastic finite element method proved to be a viable alternative for the analysis and design of uncertain dynamic systems, reinforcing the importance of the proposed study.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Este trabalho visa a aplicação do método de elementos finitos estocásticos para a modelagem matemática de um rotor flexível, método capaz de prever possíveis comportamentos do sistema levando em consideração incertezas dos parâmetros físicos e geométricos. A finalidade é identificar e quantificar o nível de influência das incertezas paramétricas consideradas no projeto, as quais são modeladas mediante variáveis aleatórias com distribuição normal. Para a realização da pesquisa, uma bancada com um rotor flexível foi construída. Os parâmetros do sistema dinâmico foram identificados através de técnicas de problema inverso. A simulação de Monte Carlo combinado com a amostragem do hipercubo latino é usada como solucionador estocástico para avaliar a resposta dinâmica incerta da estrutura. A análise de sensibilidade é aplicada para determinar os parâmetros incertos mais preponderantes na variabilidade da resposta. Os resultados demonstram a significativa influência gerada pelas incertezas no comportamento dinâmico do sistema. Além disso, as respostas geradas pelo método de elementos finitos estocásticos provaram-se uma alternativa viável para análise e projeto de sistemas dinâmicos incertos, reforçando a importância do estudo proposto.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUTFPRKoroishi, Edson Hidekihttps://orcid.org/0000-0001-7690-1022http://lattes.cnpq.br/9465293262026260Faria, Albert Willianhttp://lattes.cnpq.br/4504740312201687Koroishi, Edson Hidekihttp://lattes.cnpq.br/9465293262026260Molina, Fabian Andres Larahttp://lattes.cnpq.br/9396512408023675Souza, Felipe Bertola de2020-11-03T19:11:09Z2020-11-03T19:11:09Z2019-09-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOUZA, Felipe Bertola de. Modelagem estocástica e validação experimental de um rotor flexível. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5447porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-11-04T06:00:59Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5447Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-11-04T06:00:59Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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This work aims at the application of the stochastic finite element method for the mathematical modeling of a flexible rotor, a method capable of predicting possible system behavior considering uncertainties of the physical and geometric parameters. The purpose is to identify and quantify the level of influence of the parametric uncertainties considered in the design, which are modeled by random variables with normal distribution. For the realization of the research, a workbench with a flexible rotor was constructed. The parameters of the dynamic system were identified using inverse problem techniques. The Monte Carlo simulation combined with the latin hypercube sampling is used as a stochastic solver to evaluate the uncertain dynamic response of the structure. Sensitivity analysis is applied to determine the most preponderant uncertain parameters in response variability. The results demonstrate the significant influence generated by the uncertainties in the dynamic behavior of the system. In addition, the responses generated by the stochastic finite element method proved to be a viable alternative for the analysis and design of uncertain dynamic systems, reinforcing the importance of the proposed study. |
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