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Título: Modelagem estocástica e validação experimental de um rotor flexível
Título(s) alternativo(s): Stochastic modeling and experimental validation of a flexible rotor
Autor(es): Souza, Felipe Bertola de
Orientador(es): Koroishi, Edson Hideki
Palavras-chave: Rotores
Estimativa de parâmetros
Processo estocástico
Rotors
Parameter estimation
Stochastic processes
Data do documento: 16-Set-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: SOUZA, Felipe Bertola de. Modelagem estocástica e validação experimental de um rotor flexível. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2019.
Resumo: Este trabalho visa a aplicação do método de elementos finitos estocásticos para a modelagem matemática de um rotor flexível, método capaz de prever possíveis comportamentos do sistema levando em consideração incertezas dos parâmetros físicos e geométricos. A finalidade é identificar e quantificar o nível de influência das incertezas paramétricas consideradas no projeto, as quais são modeladas mediante variáveis aleatórias com distribuição normal. Para a realização da pesquisa, uma bancada com um rotor flexível foi construída. Os parâmetros do sistema dinâmico foram identificados através de técnicas de problema inverso. A simulação de Monte Carlo combinado com a amostragem do hipercubo latino é usada como solucionador estocástico para avaliar a resposta dinâmica incerta da estrutura. A análise de sensibilidade é aplicada para determinar os parâmetros incertos mais preponderantes na variabilidade da resposta. Os resultados demonstram a significativa influência gerada pelas incertezas no comportamento dinâmico do sistema. Além disso, as respostas geradas pelo método de elementos finitos estocásticos provaram-se uma alternativa viável para análise e projeto de sistemas dinâmicos incertos, reforçando a importância do estudo proposto.
Abstract: This work aims at the application of the stochastic finite element method for the mathematical modeling of a flexible rotor, a method capable of predicting possible system behavior considering uncertainties of the physical and geometric parameters. The purpose is to identify and quantify the level of influence of the parametric uncertainties considered in the design, which are modeled by random variables with normal distribution. For the realization of the research, a workbench with a flexible rotor was constructed. The parameters of the dynamic system were identified using inverse problem techniques. The Monte Carlo simulation combined with the latin hypercube sampling is used as a stochastic solver to evaluate the uncertain dynamic response of the structure. Sensitivity analysis is applied to determine the most preponderant uncertain parameters in response variability. The results demonstrate the significant influence generated by the uncertainties in the dynamic behavior of the system. In addition, the responses generated by the stochastic finite element method proved to be a viable alternative for the analysis and design of uncertain dynamic systems, reinforcing the importance of the proposed study.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5447
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