بررسی تاثیر خاصیت کشسان یاتاقان‌ها بر دینامیک غیرخطی محور نامتوازن موتور‌های القایی در حضور کشش میدان مغناطیسی نامتقارن

هدف پژوهش پیش ‌رو بررسی تاثیر خواص کشسان یاتاقان‌ها بر دینامیک غیرخطی روتورهای نامتوازن می‌باشد. با در نظر گرفتن تاثیر کشش ناشی از میدان مغناطیسی نامتقارن، معادلات حرکت متناظر با روتور با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی غیرخطی بدست می-آیند. معادلات کاهیده شده حرکت با اتخاذ روش تجزیه گالرکین استخراج و سپس با استفاده از روش مقیاس‌های زمانی چندگانه به صورت تحلیلی برای حالات ارتعاشات آزاد و تشدید اولیه حل می‌شوند. یافته‌های پژوهش حاضر علاوه بر شبیه‌سازی‌های عددی، با نتایج موجود در پژوهش‌های پیشین مقایسه و به‌صورت موفقیت آمیزی صحه‌گذاری می‌شوند. سپس برای بررسی تاثیر کشش نامتقارن مغناطیسی، سفتی غیرخطی یاتاقان‌ها و خروج از مرکزی روتور بر دینامیک غیرخطی سیستم، یک مطالعه پارامتری با جزئیات انجام می‌پذیرد. نتایج حاکی از آن است که در نظر گرفتن کشش میدان مغناطیسی نامتقارن موجب کاهش فرکانس‌های طبیعی سیستم می‌شود. همچنین مشاهده می‌شود که افزایش خروج از مرکزی باعث افزایش دامنه ارتعاشات شده و سبب بزرگ تر شدن ناحیه دو پایدار می شود.

investigating the influence of bearings elastic properties on nonlinear dynamics of unbalanced induction motors shaft in presence of asymmetric magnetic pull

this paper aims to investigate the influence of bearing elastic properties on nonlinear dynamics of unbalanced rotors. accounting for the influence of asymmetric magnetic pull, the governing equations of motion associated with the rotor are obtained using the nonlinear euler-bernoulli beam theory. adopting the galerkin projection method, the reduced equations of motion are extracted and then solved analytically through the method of multiple time scales for the cases of free vibrations and primary resonances. aside from the numerical simulations, the present findings are compared and successfully validated by those published in the previous studies. afterward, a detailed parametric study is conducted to assess the influences of asymmetric magnetic pull, nonlinear stiffnesses of the bearings and the eccentricity on nonlinear dynamics of the system. results reveal that accounting for the influence of asymmetric magnetic pull decreases the natural frequencies of the system. in addition, it is observed that increasing the eccentricity increases the amplitudes of vibrations and also broadens the bistable resonance zone.