Desenvolvimento de uma metodologia numérica para a predição dos três primeiros modos de vibração de um motor elétrico fixo em base rígida

Abstract

Este trabalho apresenta uma metodologia numérica para a predição dos três primeiros modos de vibração de um motor elétrico fixo em base rígida. O trabalho foi amparado por uma revisão bibliográfica que motivou a confecção de quatro protótipos para permitir o desenvolvimento dessa metodologia. A partir dos protótipos foram obtidos os parâmetros modais utilizados para ajustar os modelos numéricos, e as curvas de Função Resposta em Frequência (FRF) utilizadas para validar a solução numérica. O modelo validado foi utilizado para promover uma alteração estrutural do protótipo e torná-lo mais robusto às variações dos processos de fabricação e montagem. Os ajustes, bem como a alteração estrutural, foram feitos através de um processo de otimização estrutural usando Algoritmo Genético. A solução foi desenvolvida com base no código comercial de elementos finitos ANSYS.

This work proposes a numerical methodology for the prediction of the first three modes of vibration of an electric motor fixed on a rigid base. A deep literature review supported the production of four ad hoc prototypes that aided the development of the proposed approach. Tests carried out with the prototypes led to the procurement of the modal parameters used to calibrate the numerical models, as well as the Frequency Response Function (FRF) curves used to validate the numerical solution. The validated model allowed structural changes to be then promoted on the prototypes, in order to make them more robust to variations in manufacturing and assembling processes. The mentioned adjustments and structural changes were accomplished by means of a process of structural optimization using Genetic Algorithm. The solution was developed based on the commercial finite element code ANSYS.