Intelligent Machine Dynamics Lab

회전체동역학이란?

• 회전기계의 설계, 운영 및 문제 해결 에 관한 학문

• 회전체 동역학을 공부하는 이유는 다음과 같다.

  1. 임계속도의 예측

     • 회전체 불평형질량으로 인한 진동이 최대가 되는 속도(임계속도)는 설계 변수로 부터 예측 가능

     • 임계속도는 회전기계의 운영속도 영역에서 회피해야 할 대상

  2. 임계 속도를 바꾸기 위한 설계 변경

     • 설계 엔지니어가 임계속도를 정확히 예측 하는데에 실패한 경우 또는 기계의 운전 회전속도를 바꾸어야 할 필요성이 있다면, 임계속도 변화를 위한 설계 변경이 이루어져야 함 ​

  3. 비틀림 진동 고유진동수 예측

     • 본 목표는 일반적으로 기계가 사용되는 전체 구동 트레인 시스템에 적용됨.

     • Ex) 기어 박스를 통하여 동기 모터에 의해 구동되는 원심 압축기 회전체는 시동 중 모터의 맥동(Pulsation)에 의해 발생하는 비틀림 진동 모드를 일으킬 수 있음.

  4. 측정 된 진동 데이터로부터 밸런싱 질량 및 위치 (balance correction masses and locations) 계산

     • 로터 밸런싱을 통하여 동기 진동의 진폭(amplitude of synchronous vibration)을 감소시킴.​

  5. 로터 불균형(imbalance)으로 인한 동기 진동(synchronous vibration)의 진폭 예측

     • 회전체 휘돌림 (Rotor whirling) 진폭은 측정하기가 매우 어려운 다음 두 가지 요소(a, b)에 의존하기 때문에 이것은 정확하게 달성하기가 가장 어려운 목표 중 하나임.

     • (a) 회전체를 따라 분포되어 있는 불균형, (b) 회전체-베어링 시스템의 감쇠계수.

     • 특정 위치에서 회전 불균형과 시스템 감쇠의 상대적인 영향을 예측하는 것을 수행해야 함.

  6. 동적 불안정성에 대한 임계 속도(threshold speeds) 및 진동 주파수(vibration frequencies) 예측

     • 본 목표는 달성하기 매우 어려움

     • 아직까지도 수많은 불안정 힘(destabilizing forces) 이 정확한 수치해석 모델링을 위해 완전히 이해되지 않고 있음.

  7. 동적 불안정성 억제 위한 설계 변경

     • 앞의 불안정 임계속도 및 주파수를 예측하는 일보다 쉽게 달성 할 수 있음.

     • 비록 불안정 힘(destabilizing forces) 이 근사화 되어 표현 되지만, 해석 프로그램은 다양한 하드웨어 변경을 통한 상대적인 안정효과를 예측 가능하기 때문​