Header menu link for other important links
X
A numerical study on vibration control of a nonlinear Jeffcott rotor via Bouc-Wen model
Published in Belgrade University
2019
Volume: 47
   
Issue: 1
Pages: 190 - 194
Abstract
This paper aims to study numerically attenuation of whirl amplitude of a Jeffcott rotor with nonlinear cubic stiffness using hysteretic damping based on Bouc-Wen model. In the present work, a modified Jeffcott rotor with linear viscous damping and cubic stiffness excited by harmonic forcing function owing to mass unbalance is studied. The nonlinear cubic stiffness term appears due to either mid-plane stretching of the shaft or by introducing nonlinear spring at the supports. In view of attenuating the vibrational response further, a nonlinear hysteretic damping term based on widely accepted Bouc-Wen model multiplied with a suitable scale factor is introduced into the system equation. Through appropriate choice of parameters of the model, a wide variety of hysteresis loops are obtained to illustrate the influence of Bouc-Wen parameters over the control of the loop size and smoothness. Following a numerical investigation to highlight the benefits of using Bouc-Wen hysteretic damping, time history and frequency response of the system are presented. A comparison between the responses of the system while using cubic stiffness and hysteretic damping reveals the effectiveness of Bouc-Wen hysteretic damping in reducing whirl amplitude in the subcritical range. © 2019, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade. Рад се бави проучавањен нумеричког пригушивања амплитуда насталих при вртложном осциловању код Џефкотовог ротора са нелинеарном запреминском крутошћу применом хистерезишног пригушења базираног на Бук-Веновом моделу. Приказан је модификовани Џефкотов ротор са линеарним вискозним пригушењем и запреминском крутошћу побуђеном хармонијском функцијом сметње због неуравнотежене масе. Нелинеарни члан запремин- ске крутости се појављује или услед издужења вратила на средини равни или услед увођења нелинеарне опруге у подупирачима. Даље, у смислу пригушења вибрација у систем једначина се уводи нелинеарни члан хистерезишног пригушења, базираног на широко прихваћеном Бук-Веновом моделу, који се множи одговарајућим фактором размере. Адекватним избором параметара модела добијају се различите петље хистерезе које илуструју утицај параметара Бук-Веновог хистерезишног пригушења на управљање димензијама и уједначавањем петље. Показана је корист од нумеричког истраживања Бук-Веновог пригушења, развој и фреквенцијски одзив система. Извршено је поређење одзива система, док коришћење запреминске крутости и хистерезишно пригушење указују на ефикасност Бук-Веновог пригушења код редукције амплитуда насталих при вртложним осцилацијама у подкритичном распону.
About the journal
JournalFME Transactions
PublisherBelgrade University
ISSN14512092