Resumen

En este artículo se estudia el comportamiento dinámico de un eje giratorio de material compuesto sobre cojinetes rígidos. Se emplea un elemento finito jerárquico de versión p para definir el modelo. Un estudio teórico permite establecer la energía cinética y la energía de deformación del eje, necesarias para el resultado de las ecuaciones de movimiento. En este modelo se han incorporado la deformación transversal por cizalladura, la inercia de rotación y los efectos giroscópicos, así como el efecto de acoplamiento debido a la laminación de las capas de material compuesto. Se desarrolla un elemento finito jerárquico de viga con seis grados de libertad por nodo y se utiliza para hallar las frecuencias naturales de un eje rotatorio de material compuesto. Se elabora un programa para el cálculo de las frecuencias propias y las velocidades críticas de un eje rotativo de material compuesto. Para verificar el presente modelo, se comparan las velocidades críticas de los sistemas de ejes de material compuesto con las disponibles en la bibliografía. Se discuten la eficacia y la precisión de los métodos empleados.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:eje rotativo de material compuesto, velocidades críticas, sistemas de ejes de material compuesto, elementos finitos jerárquicos, deformación transversal por cizalladura, modelo, capas de material compuesto, eje de material compuesto, efecto de acoplamiento, comportamiento dinámico
• Keywords:rotating composite shaft, critical speeds, composite shaft systems, hierarchical finite element, transverse shear deformation, model, composite layers, composite shaft, coupling effect, dynamic behavior