Vibration attenuation of flexible rotating machines by using viscoelastic absorbers in the supports

The purpose of this work is the study of a passive vibration control methodology applied to flexible rotors based on the use of viscoelastic vibration absorbers. In this way, the capability of the viscoelastic material to reduce mechanical vibrations is taken into account. A device composed by a set of viscoelastic absorbers is designed to be used in the supports of a flexible rotating machine. A methodology for the identification and model-updating of the flexible rotor, the viscoelastic absorbers, and the rotor-bearing-viscoelastic absorber system was performed. Two viscoelastic models were used in this work, namely the anelastic displacement fields (ADF) model and the complex modulus based model. The analytic response obtained by using the model composed by the flexible rotor and the viscoelastic absorbers was compared with the experimental one. The model allows the identification of the critical speeds observed in the experimental test. Experimentally, it was observed that the application of viscoelastic absorbers was able to reduce the initial vibration measured in the system, satisfactorily.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDoutor em Engenharia MecânicaO objetivo deste trabalho é o estudo de uma metodologia para o controle passivo de vibração aplicada a rotores flexíveis, baseada no uso de absorvedores viscoelásticos. Desta forma é aproveitado o alto potencial que oferecem estes materiais para uso em aplicações industriais como absorvedores de ruído e vibrações. Para este fim foi projetado um sistema de absorção de vibrações composto por um conjunto de absorvedores colocados em cada um dos apoios de um rotor flexível. Foi desenvolvida uma metodologia para a identificação e ajuste dos modelos do rotor flexível, os amortecedores viscoelásticos e do sistema rotor-mancais-apoios viscoelásticos. Nesta tese foram considerados dois modelos viscoelásticos, a saber, o modelo viscoelástico dos campos de deslocamento anelásticos (anelastic displacement fields ADF) e o modelo caracterizado pelo modulo de rigidez complexo. A resposta obtida através do modelo adotado para o sistema rotor flexível contendo os absorvedores viscoelásticos, é comparada com aquela obtida experimentalmente observando-se que a modelagem desenvolvida permite identificar satisfatoriamente as velocidades críticas. A aplicação dos absorvedores viscoelásticos permitiu diminuir consideravelmente o nível de vibração inicialmente medido no sistema, apesar do aparecimento de não-linearidades associadas ao sistema de acionamento