به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب سعید باب

  • مازیار دقیقی، علی رحمانی هنزکی*، مجید شاهقلی، سعید باب

    امروزه استفاده از باد به عنوان یکی از اصلی ترین منابع انرژی پاک در سرتاسر جهان به سرعت گسترش یافته است. اخیرا، با توسعه نیروگاه ها بادی و به تبع آن بزرگتر شدن اندازه توربین های بادی، تعمیر و نگهداری آن ها نیز دشوارتر شده، و در نتیجه توجه محققان به تجزیه و تحلیل ارتعاشات و مهار آن جلب گردیده است. در این تحقیق یک پره توربین بادی با نوعی جاذب غیرخطی به نام چاه غیرخطی انرژی پربازده مدل شده که در آن تعامل بین پره سنگین و بلند، و جاذب تحت تاثیر نیروی جاذبه در صفحه عمودی و همچنین نیروی باد که به دلیل ویژگی وابستگی به ارتفاع به صورت دوره ای تغییر می کند، بررسی شده است. بدین منظور، معادلات حرکت پره متصل به چاه غیرخطی انرژی با استفاده از روش انرژی استخراج شده و به صورت عددی حل شده است. سپس به تحلیل حساسیت پارامترهای موثر در عملکرد چاه غیر خطی انرژی پرداخته شده و برای جاذب بهینه، رفتار سیستم در شرایط دوران پره به تنهایی و دوران پره با وجود جاذب متصل به آن، بررسی شده است.

    کلید واژگان: توربین بادی, پره, ارتعاشات مکانیکی, چاه غیر خطی انرژی}
    Maziyar Daghighi, Ali Rahmani Hanzaki *, Majid Shahgholi, Saeed Bab

    Nowadays, the use of wind as one of the main sources of low carbon and renewable energy is expanding rapidly all around the world. Recently, with the development of wind farms and the consequent increase in the size of wind turbines, their maintenance has become more difficult. Therefore, researchers have deeply focused on the analysis and the control of their vibration. In this study, a wind turbine blade with a type of nonlinear absorber, called highly efficient nonlinear energy sink is analyzed, and the interaction between the heavy and long blade and the nonlinear energy sink (NES), under the influence of gravity in the vertical plane and wind force varying periodically due to height dependence is examined. For this purpose, the equations of motion for the blade connected to the NES are extracted using the energy method and solved numerically. Finally, the sensitivity of the parameters affecting the performance of the NES is analyzed and the performance of the system under rotation of the standalone blade and also the rotation of the blade in the presence of the optimal NES is studied.

    Keywords: Wind Turbine, Blade, Mechanical Vibration, Nonlinear Energy Sink}
  • جعفر آقایاری، پدرام صفرپور*، عباس رهی، سعید باب

    اخیرا، توربین های راندمان بالا نزدیک به نقاط بحرانی کارکرد خود طراحی می شوند که حداقل حاشیه پایداری دینامیکی را به همراه دارد بنابراین تحلیل دقیق دینامیک و استفاده از سیستمهای پیشرفته کنترل ارتعاشات امری ضروری شده است. در این مقاله کاربرد چاه غیرخطی انرژی در کاهش غیرمستقیم ارتعاشات پره های سیستم شفت-دیسک-پره انعطاف پذیرنمونه توربین بخاری واقعی با نصب روی دیسک بررسی می شود. 37 مجموعه هفت عددی پره متصل به هم در شراد به دور دیسک نصب شده اند. از تحلیل المان محدود مدل متقارن چرخه ای شفت-دیسک-پره برای استخراج مدهای طبیعی و نمودار فرکانسی استفاده می-شود. مدل چرخه ای، یک قطاع است که شامل یک مجموعه هفت پره ای و برشی از دیسک-شفت است. برای دومین مد فرکانسی ترکیب موثر سه جزء پره، دیسک و شفت که مد خمشی دوم شفت و سوم دیسک-پره است، مدل کاهش مرتبه 2 درجه آزادی با قابلیت مدلسازی نرم شوندگی فرکانسی سیستم شناسایی می شود. چاه غیرخطی انرژی که شامل یک جرم کوچک، فنر الزاما غیرخطی و میرایی خطی است روی این مدل در محل جرم مودال دیسک-شفت نصب می شود. برای حل معادلات غیرخطی سیستم از حل عددی به روش رانگ-کوتا استفاده می شود و پارامترهای ضریب سفتی و میرایی برای حداقل سازی دامنه ارتعاش پره بهینه گردید. نتایج تحلیل، وقوع پاسخ مدوله قوی در بازه ای حول رزونانس و کاهش مطلوب دامنه ارتعاش پره را نشان می دهد. سیستم به سفتی غیرخطی حساس است و در ضریب سفتی بزرگ و یا میرایی های کوچک، انشعابی زین اسبی در نزدیک رزونانس ایجاد و امکان پاسخ نوسانی ساده دامنه بزرگ در انحراف فرکانسی های منفی وجود خواهد داشت.

    کلید واژگان: شفت-دیسک-پره انعطاف پذیر_ چاه غیرخطی انرژی, تقارن چرخه ای, نمودار فرکانسی, پاسخ مدوله قوی}
    Jafar Aghayari, Pedram Safarpour *, Abbas Rahi, Saeed Bab

    Recently, modern turbines are designed close to their critical operating points with lower stability margin. Therefore, accurate dynamic analysis and using advanced vibration control systems are required. In this paper, the application of nonlinear energy sinks (NESs) for indirect vibration reduction of the blades in a flexible shaft-disk-blades system of a real steam turbine is conducted. 37 packets of seven-connected blades are mounted on the perimeter of the disk. The cyclic finite element analysis is employed to obtain mode shapes and frequency diagram. For the second combined mode of system, which is a combination of the second bending mode of shaft and the third bending mode of disk-blades, a two degrees of freedom (2DOFs) reduced order model (ROM) is identified for each sector. The cyclic symmetry of ROM reduces the size of the studied model to 2 DOFs. NESs with a small mass, an essential nonlinear stiffness and a linear damping are installed on the ROM in the antinode position of desired mode. The Runge-Kutta method is used to solve the nonlinear equations numerically. Optimum stiffness and damping of the NESs are determined to minimize the vibration amplitude of the blades.The results show the occurrence of strongly modulated response around the resonance, and hence, the desired vibration reduction of the blades is take placed. If the NESs have large nonlinear stiffness or low damping, a saddle-node bifurcation and a large island form near the resonance, and the blades could experience large amplitude periodic motion in the negative detuning frequencies.

    Keywords: Flexible shaft-disk-blades, nonlinear energy sink (NES), cyclic symmetry, frequency diagram, strongly modulated response (SMR)}
  • جعفر آقایاری، پدرام صفرپور*، عباس رهی، سعید باب

    در این مقاله کاربرد جاذب خطی ارتعاشی غیرفعال در کاهش غیرمستقیم ارتعاشات پره با نصب آن روی دیسک سیستم دیسک- پره بررسی می شود. جاذب از طریق کوپلینگ سازه ای دیسک با پره، انرژی ارتعاشی پره را دریافت و توسط میراگر خطی خود تلف می کند. به واسطه تقارن سیکلی سیستم، طی تبدیل سیکلیک از مختصات فیزیکی به مودال، تعداد درجات آزادی مورد نیاز برای تحلیل به تعداد موجود در یک سکتور کاهش می یابد. برای مطالعه تحلیلی، از مدل کاهش مرتبه یافته در محدوده فرکانسی مطالعه سیستم استفاده می شود. فرکانس های طبیعی و پاسخ اجباری سیستم با حل معادله مشخصه و معادلات ماتریسی سیستم به دست می آید.دیسک- پره توربین بخاری نمونه، شامل 259 پره است که در 37 مجموعه 7 تایی دور دیسک نصب شده اند. پره های هر مجموعه با شراد نوک پره به هم متصل هستند. از تحلیل المان محدود مدل سیکلیک در دور rpm3000 برای استخراج مودهای طبیعی و ترسیم دیاگرام فرکانسی استفاده می شود. برای مودهای اول و دوم مدل کاهش مرتبه یافته دو درجه آزادی شناسایی می شود. امکان رزونانس در ناحیه پس زنی فرکانسی دو مود در قطر ساکن سوم، به واسطه نزدیکی به خط تحریک وجود دارد لذا به تعداد مجموعه های پره، جاذب خطی انرژی روی دیسک نصب می شود. با استفاده از روابط دن هارتوگ پارامترهای بهینه اولیه برای مود اول و دوم تعیین شد که تا حدودی توانستند ارتعاشات سیستم را کاهش دهند و از پارامترهای آنها در بهینه سازی بعدی استفاده شد. با بهینه‏ سازی، محدوده و میزان کاهش ارتعاشات نسبت به حالت‏ های معیار دن هارتوگ به خصوص در مود دوم بهتر شده است.

    کلید واژگان: جاذب خطی انرژی, معیار دن هارتوگ, دیاگرام فرکانسی, مدل کاهش مرتبه یافته, تبدیل سیکلیک, بهینه سازی}
    J. Aghayari, P. Safarpour*, A. Rahi, S. Bab

    In this paper, the application of passive vibrational linear absorber on the indirect reduction of blade vibrations using its mounted on the disk-blade system is studied. The absorber receives the vibration energy of blade through a structural coupling of the disk with blade and losses it by its linear damping. Due to cyclic symmetry, the analysis of the bladed disk is reduced to the number of DOFs in a single sector. A cyclic transformation from physical to modal coordinates is used to perform this reduction. Natural frequencies and forced responses of the system are obtained by solving the characteristic and algebraic equations, respectively. The case study of a steam turbine includes 259 blades in 37 packets of 7 connected blades attached to the perimeter of the disk. Cyclic symmetric finite element analysis at 3000rpm is used to extract the natural modes and frequency diagram of the system. A two DOFs reduced-order model is identified for modeling the frequency-veering region. This region has been formed between the first and second families of natural modes and there is a strong coupling between them in this region. In addition, this region is close to the system excitation line and the possibility of resonance exists. Therefore, some linear energy absorbers are mounted on the disk for the indirect vibration reduction of blades. The initial optimal parameters were determined for the first and second modes using Den Hartog relations. These parameters reduced the system vibrations and they were used in subsequent optimization. The optimization has resulted in the improvement of absorber performance exclusively around the second mode, in compare with the tuned system by Den Hartog relations.

    Keywords: Linear Energy Absorber, Den Hartog Criteria, Frequency Diagram, Reduced Order Model, Cyclic Transformation, Optimization}
  • محمدصالح صدوقی، سیامک اسماعیل زاده خادم *، سعید باب
    در این مقاله به بررسی رفتار دینامیکی یک سیستم دوار ایستا شامل روتور، بلبرینگ و دیسک در دورهای مختلف به دو روش المان محدود و مدلسازی غیر خطی پرداخته شده است. وجود مشخصه های غیر خطی در این نوع سیستمها باعث می شود که مدلسازی و تحلیل های خطی از دقت کافی برخوردار نباشد، لذا در این مقاله به استخراج و حل معادلات دینامیکی غیرخطی سیستم مورد نظر پرداخته شده است. به منظور استخراج معادلات از روش همیلتون استفاده شده و برای کاهش تعداد معادلات، تبدیل مختصات مختلط بکار گرفته می شود. پس از حل معادلات، جهت بررسی خواص ارتعاشی سیستم، نمودارهای پاسخ زمانی، مدار دینامیکی، پاسخ فرکانسی و شکل مود ارتعاشات روتور ترسیم می شود.به منظور صحت سنجی نتایج تحلیلی، از روش المان محدود در نرم افزار انسیس استفاده شده است.مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی غیر خطی با نتایج حاصل از حل المان محدود انطباق خوبی در فرکانس های رزونانس سیستم در سه مود اول مشاهده می شود که نشان از دقت کافی در مدلسازی غیر خطی دارد. از مدلسازی غیر خطی می توان به این نتیجه رسید که نرخکاهشبرایتمامیمودها منفی است کهنشانهپایداریکلیهمودهااست همچنین بیشینه دامنه ارتعاشات در یاتاقان و روتور، به ترتیب در مود سوم و دوم رخ می دهد. اختلاف فاز نابالانسی 90 درجه در دو دیسک، باعث تحریک هر سه مودفرکانسی سیستم می شود در حالی که به ازای اختلاف فاز 0 و 180 درجه به ترتیب فقط مود های فرد (اول و سوم) و زوج (دوم) تحریک می شوند.
    کلید واژگان: ارتعاشات سیستم دوار, مدلسازی غیر خطی, المان محدود, اختلاف فاز نابالانسی}
    Mohammad Saleh Sadooghi, Siamak Esmaeilzadeh Khadem*, Saeed Bab
    In this paper the dynamic behavior of a rotating system which includes rotor (shaft), ball bearing and disk in stationary condition and different speeds is investigated. There are nonlinear characteristics in these systems which cause the linear modeling is not sufficiently accurate. So, in this paper the nonlinear dynamic equations of the system are derived and solved. To derive the equations of the system, Hamiltonian method is used, and complex coordinate transform is used to reduce the number of equations. After solving the equations, to investigate the vibrational properties of the system, time response diagram, dynamic orbit, frequency response, and mode shape of the rotor is plotted. To validate the analytical results, finite element method by ANSYS (workbench) software is used.There is a good conformity betweenthe analytical results and finite element results in resonance frequencies of the system in the first three modes which indicates the sufficient accuracy in nonlinear modeling. It can be concluded from nonlinear modeling that the decay rate is negative for the all modes which is indicates the stability of the all modes. Also, the maximum vibration amplitude in the bearing and rotor occurs in third and second modes respectively. Unbalance phase difference of 90 degrees in two discs causes the excitation of all three frequency modes, whereas by unbalance phase difference of 0 or 180 degrees in two discs,only the odd modes (first and third) and the even modes (second) is excited respectively.
    Keywords: Vibration of rotating systems, nonlinear modeling, finite element, unbalance phase difference}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال