Vibration Analysis of Rotors

این متن برای استفاده به عنوان یک دوره پیشرفته در روتوردینامیک یا ارتعاش در سطح کارشناسی ارشد در نظر گرفته شده است. این متن بیشتر از کار تحقیقاتی در آزمایشگاه من و سخنرانی هایی که برای دانشجویان فارغ التحصیل در گروه مهندسی مکانیک، KAIST ارائه می شود، رشد کرده است. متن شامل موضوعات مختلفی است که معمولاً در کتاب‌های درسی روتورینامیک یا ارتعاش یافت نمی‌شوند. متن بر جنبه های تحلیلی تأکید دارد و بنابراین کاملاً متفاوت از متون روتورینامیک معمولی است. از خوانندگان بالقوه انتظار می رود که پیشینه محکمی در روتورینامیک اولیه و ارتعاش داشته باشند. در بیشتر متون روتوردینامیکی که قبلاً منتشر شده بود، رفتار روتورهای ساده یکی از دغدغه‌های اصلی بوده است، در حالی که سیستم‌های واقع‌بینانه‌تر، آزادی چند درجه‌ای یا پیوسته به ندرت به روشی دقیق برخورد می‌شوند، عمدتاً به دلیل دشواری یک روش ریاضی. از چنین سیستم های پیچیده ای وقتی کسی می‌خواست بینش عمیقی نسبت به پدیده‌های دینامیکی سیستم‌های روتور پیچیده به دست آورد، در گذشته یا باید به تکنیک‌های محاسباتی مانند روش‌های ماتریس انتقال و اجزا محدود تکیه می‌کرد، یا با احتیاط ایده‌های آموخته شده از روتورهای ساده را گسترش می‌داد. که راه حل های تحلیلی آن به راحتی در دسترس است. روش‌های قبلی در تفسیر نتایج محدود هستند، زیرا محاسبات فقط به حالت شبیه‌سازی شده مربوط می‌شوند، نه به رفتار کلی‌تر سیستم. ایده های آموخته شده از روتورهای ساده، خوشبختانه، اغلب می توانند به بسیاری از سیستم های روتور عملی تعمیم داده شوند، اما مطمئناً هیچ تضمینی برای اعتبار آنها وجود ندارد.

This text is intended for use as an advanced course in either rotordynamics or vibration at the graduate level. This text has mostly grown out of the research work in my laboratory and the lectures given to graduate students in the Mechanical Engineering Department, KAIST. The text contains a variety of topics not normally found in rotordynamics or vibration textbooks. The text emphasizes the analytical aspects and is thus quite different from conventional rotordynamics texts; potential readers are expected to have a firm background in elementary rotordynamics and vibration. In most previously published rotordynamics texts, the behavior of simple rotors has been of a primary concern, while more realistic, multi-degree-f-freedom or continuous systems are seldom treated in a rigorous way, mostly due to the difficulty of a mathematical treatment of such complicated systems. When one wanted to gain a deep insight into dynamic phenomena of complicated rotor systems, one has, in the past, either had to rely on computational techniques, such as the transfer matrix and finite element methods, or cautiously to extend ideas learned from simple rotors whose analytical solutions are readily available. The former methods are limited in the interpretation of results, since the calculations relate only to the simulated case, not to more general system behavior. Ideas learned from simple rotors can, fortunately, often be extended to many practical rotor systems, but there is of course no guarantee of their validity.