Dynamique des rotors : simulation dynamique des structures en rotation
Banc d’essai virtuel du rotor : de l’équilibrage dynamique à la réponse en déséquilibre
Comprendre et simuler les effets de la dynamique des rotors Cette formation est proposée sous la forme d'un cours de 2 jour(s).
Durée
2 jours
Prérequis
Connaissances de base d’Ansys Mechanical
Logiciel utilisé
Ansys Mechanical, Tribo-X inside Ansys
- Modéliser fidèlement les roulements et paliers
- Créer un diagramme de Campbell pour un rotor de Laval
- Déterminer la réponse au déséquilibre d’un rotor
- Licence Tribo-X inside Ansys gratuite pendant 3 mois
Description
La dynamique des rotors aborde l’analyse du comportement dynamique des structures en rotation. Les rotors de moteurs électriques, les générateurs, les rotors de turbines, les éoliennes, les centrifugeuses ou les disques durs développent un comportement dynamique caractéristique en raison de leurs masses en rotation qui interagissent avec les roulements correspondants. Une simulation par éléments finis axée sur la dynamique des rotors a pour objectif d’assurer le fonctionnement stable d’un rotor en état stationnaire, mais aussi au démarrage. Cette formation présente les options de modélisation (1D, 2,5D, 3D) disponibles dans Ansys Mechanical à cet effet.
Les exercices pratiques abordent notamment l’effet gyroscopique des rotors et les mécanismes d’excitation typiques. Ils traitent également les représentations spéciales des résultats telles que le diagramme de Campbell ou les vitesses critiques. Une section de la formation est consacrée aux différentes possibilités EF dédiées à la modélisation de roulements jusqu’au modèle CMS, par exemple en remplacement d’une structure porteuse vibrante. Vous obtiendrez rapidement une vue d'ensemble des possibilités de calcul des structures en rotation à l'aide de FEM. A l'aide d'exemples simples et pratiques, vous apprendrez à utiliser les logiciels que vous utilisez de manière ciblée et créerez ainsi une base solide pour travailler sur vos propres projets.
Agenda détaillé de cette formation de 2 jours
Jour 1
01 Décrire les machines tournantes
- Définir les termes de vocabulaires importants
- Présenter les différents référentiels et leur champ d’application
- Illustrer sur une démonstration : Diagramme de Campbell d’un disque rotatif
02 Structures dynamiquement rigides, déformables et rotatives
- Comprendre l’équilibrage des arbres rigides
- Etendre l’équilibrage aux arbres flexibles
- Expliquer l’influence du régime sur la rigidité des structures flexibles
- Présenter le moment gyroscopique
- Mettre en pratique sur un exercice : Équilibrage dynamique d’un modèle CAO à 2 plans
03 Le chemin du succès vers le diagramme de Campbell
- Expliquer l’influence du régime sur les fréquences propres des structures tournantes
- Présenter la création du diagramme de Campbell
- Décrire les tracés de stabilité
- Mettre en pratique sur un exercice : Création du diagramme de Campbell pour un rotor de Laval
04 Calculs harmoniques : Influence du déséquilibre sur l’accélération
- Modéliser le déséquilibre des structures en rotation
- Déterminer la réponse au déséquilibre en régime stationnaire
- Identifier les vitesses critiques sur le diagramme d’accélération
- Mettre en pratique sur un exercice : Détermination de la réponse au déséquilibre d’un modèle gyroscopique
Jour 2
05 Effets dépendants du temps – Calculs transitoires
- Modéliser les phases d’accélération transitoire des rotors
- Anticiper le passage des vitesses critiques
- Créer des tracés orbitaux lors de l’accélération
- Mettre en pratique sur un exercice : Accélération d’un rotor Jeffcott
06 Représentation des paliers pour les rotors
- Présenter les méthodes de représentation de paliers lisses et de roulements
- Expliquer la modélisation de rotor monté sur un stator rigide
- Etendre à un stator flexible
- Déterminer les propriétés des paliers lisses avec Tribo-X inside Ansys
- Mettre en pratique sur un exercice : Accélération du rotor sur des paliers lisses orthotropes
- Mettre en pratique sur un exercice : Détermination des propriétés des paliers lisses avec Tribo-X inside Ansys
07 Méthodes d’accélération du calcul
- Réduire le modèle à l’essentiel
- Présenter les éléments 2,5D spéciaux pour une modélisation réduite
- Réduire grâce à la méthode Component Mode Synthesis
- Mettre en pratique sur un exercice : Diagramme de Campbell pour un rotor Jeffcott 2,5D
08 Symétrie cyclique – Modèles sectoriels
- Expliquer la théorie derrière la méthode du secteur double
- Décrire les concepts d’indice harmonique et de diamètre nodal
- Mettre en pratique sur un exercice : Analyse modale et analyse harmonique sur un modèle sectoriel
Formateurs
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La formation prévoit des exercices intermédiaires et finaux pour la mise en pratique des éléments objets de la formation. Le formateur présentera la résolution de ces exercices et s’assurera de la bonne compréhension de chaque module du cours à l’aide de QCM. Une attestation de formation attestera de la validation de l’évaluation des connaissances pour chaque module et pour la formation globale.
