Non-linear dynamic of rotor–stator system with non-linear bearing clearance

Jean-Jacques Sinou; Fabrice Thouverez

doi:10.1016/j.crme.2004.04.009

Non-linear dynamic of rotor–stator system with non-linear bearing clearance
[Dynamique non-linéaire d'un ensemble rotor–stator comportant un roulement non-linéaire avec jeu]

Présenté par : Évariste Sanchez-Palencia

Jean-Jacques Sinou ¹ ; Fabrice Thouverez ¹

¹ Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (UMR CNRS 5513), équipe dynamique des structures et des systèmes, École centrale de Lyon, 36, avenue Guy de Collongue, 69134 Écully cedex, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 9, pp. 743-750.

Résumé
Abstract

Une étude portant sur la dynamique non-linéaire d'un système dans les machines tournantes est présentée. Nous considérons un système rotor–stator comportant un roulement non-linéaire avec jeu et contact de Hertz. Afin de déterminer la réponse non-linéaire de ce système, les équations dynamiques non-linéaires peuvent être intégrées numériquement. Cependant, cette procédure est coûteuse en terme de temps de calcul et de ressources. Le but de ce papier est de proposer l'application d'une méthode de balance harmonique pour déterminer la réponse non-linéaire du système. Ainsi, les orbites du rotor et du stator sont obtenus pour différentes vitesses de rotation.

The study deals with a rotor–stator contact inducing vibration in rotating machinery. A numerical rotor–stator system, including a non-linear bearing with Hertz contact and clearance is considered. To determine the non-linear responses of this system, non-linear dynamic equations can be integrated numerically. However, this procedure is both time consuming and costly to perform. The aim of this Note is to apply the Alternate Frequency/Time Method and the ‘path following continuation’ in order to obtain the non-linear responses to this problem. Then the orbits of rotor and stator responses at various speeds are investigated.

Reçu le : 2003-12-09
Accepté le : 2004-04-27
Publié le : 2004-07-23

DOI : 10.1016/j.crme.2004.04.009

Keywords: Dynamic systems, Rotor dynamics, Non-linear analysis, Bearing clearances, Contact
Mot clés : Dynamique des systèmes, Dynamique des rotors, Analyse non-linéaire, Roulement avec jeux, Contact

Affiliations des auteurs :

Jean-Jacques Sinou ¹ ; Fabrice Thouverez ¹

¹ Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (UMR CNRS 5513), équipe dynamique des structures et des systèmes, École centrale de Lyon, 36, avenue Guy de Collongue, 69134 Écully cedex, France

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TY  - JOUR
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JO  - Comptes Rendus. Mécanique
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Jean-Jacques Sinou; Fabrice Thouverez. Non-linear dynamic of rotor–stator system with non-linear bearing clearance. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 9, pp. 743-750. doi : 10.1016/j.crme.2004.04.009. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2004.04.009/

Bibliographie
Cité par

[1] F.F. Ehrich Handbook of Rotordynamics, MacGraw-Hill, 1992

[2] J.M. Vance Rotordynamics of Turbomachinery, Wiley, 1988

[3] S. Narayanan; P. Sekar A frequency domain based numeric-analytical method for non-linear dynamical systems, J. Sound Vib., Volume 211 (1998) no. 3, pp. 409-424

[4] T. Harris Rolling Bearing Analysis, Wiley, New York, 1989

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