L'étude des systèmes en rotation est possible sous certaines conditions avec les modules d'analyse en statique et dynamique disponibles.

Statique

Dans les analyses quasi statiques, avec la possibilité de contact au niveau du moyeu, les forces centrifuges induites par la rotation sont prises en comptes. Le repère de référence est le repère co-rotationnel ou inertiel

Dans une analyse linéaire, la raideur centrifuge et la raideur géométrique calculées à une vitesse de rotation donnée sont prises en compte. Dans les analyses statiques avec non-linéarité géométrique, les forces centrifuges sont recalculées à chaque incrément.

Dynamique

Afin d'obtenir la relation entre les fréquences propres et les vitesses de rotation, une procédure automatique est disponible qui génère directement toutes les valeurs pour le diagramme de Campbell.

La dynamique des systèmes en rotation est basée sur l'équation de mouvement linéarisée avec des coefficients constants. Le référentiel co-rotationnel ou inertiel peut-être utilisé. Si des parties tournante et fixe sont présentes, la partie tournante est modélisable par un corps élastique. La vitesse de rotation est supposée être constante.

Dans le cas d'un couplage des parties fixes et tournantes dans le référentiel co-rotationnel, il n'a pas de restrictions particulières sur les parties en rotation, mais les parties fixes doivent fournir un support isotropique au rotor.

Dans une telle configuration, toutes les méthodes directe ou modale pour des réponses fréquentielle ou temporelle sont disponibles pour des régimes de rotation non critique. La matrice Coriolis est prise en compte pendant la détermination de la réponse.

Dans le cas d'analyse dynamique dans le référentiel inertiel, il n'a pas de restrictions particulières sur les parties fixes, mais les parties en rotation doivent être axisymétriques.

Pour cette configuration, toutes les méthodes directe ou modale pour des réponses fréquentielle ou temporelle sont applicables en prennant en compte la matrice gyroscopique. Les méthodes modales restent applicables aussi pour des régimes de rotation sur-critique.

To determine the critical rotation speed a Campbell diagram can be used. In the co-rotating reference system, the Campbell diagram will show zero eigenvalue at certain rotational speed.

Rotation speed dependent stiffness and viscous damping of rotor supports can be taken into account during complex eigenvalue analysis and for the generation of a Campbell diagram. This feature can be modelled by a special element.

La réponse du régime permanent par la méthode modale est particulièrement intéressante dans les analyses dynamiques. En effet, les contraintes statiques issues des forces centrifuges sont calculées en premier. Elles permettent de calculer les déplacements statiques en prenant en compte la raideur centrifuge et la raideur géométrique. Sur la base d'un calcul aux valeurs propres, plusieurs réponses fréquentielles modales sont effectuées, correspondant ainsi à chaque harmonique. Après une transformation pour revenir dans l'espace physique, les résultats issus de chaque harmonique et du chargement statique sont superposés afin de construire la réponse au cours du temps.

Changing vibrational behavior of a circular saw bench during run-up.

Diagramme de Campbell pour l'analyse dynamique des rotors


A flyer about this topic can be found here.