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Identificação de falhas em mancais hidrodinâmicos usando aprendizado de máquina

Processo: 22/12565-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2023
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2027
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Gregory Bregion Daniel
Beneficiário:Matheus Victor Inacio
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Dinâmica de rotores   Detecção de falhas   Mancais hidrodinâmicos   Aprendizado computacional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aprendizado de Máquina | dinâmica de rotores | Identificação de Falhas | mancais hidrodinâmicos | Dinâmica de Rotores

Resumo

Mancais hidrodinâmicos ocupam espaço de destaque na indústria devido à sua significativa influência no comportamento dinâmico do sistema rotativo. Dentre os tipos de mancais hidrodinâmicos, o mais difundido é o mancal radial cilíndrico, que possui baixo custo de fabricação, elevada capacidade de carga, baixas perdas de energia por atrito e elevada vida útil em operação. Apesar das vantagens já destacadas, este componente pode apresentar falhas que danificam seu desempenho, tais como o desgaste e a ovalização. De forma geral, essas falhas alteram o perfil circular do mancal, impactando a resposta vibracional do rotor e prejudicando o comportamento global do sistema rotativo. Entre as alterações indesejadas, pode ocorrer uma redução local da espessura de filme de óleo, o que por sua vez reduz a capacidade de carga e favorece o contato metal-metal entre eixo e mancal. Dentro desse contexto, este projeto de pesquisa de doutorado visa desenvolver uma nova abordagem para identificar mancais hidrodinâmicos operando com perfis não circulares. O cerne do projeto consiste na criação de um banco de dados com grande quantidade de informação em diferentes formatos de perfis de mancais hidrodinâmicos, os quais estão vinculados aos parâmetros de suas respectivas respostas dinâmicas. A partir disso, pode-se treinar um modelo usando técnicas de aprendizado de máquina para identificar o formato do perfil do mancal hidrodinâmico através de parâmetros específicos da sua resposta dinâmica. Nesta proposta, o perfil do mancal hidrodinâmico será representado por um vetor que contém o raio do perfil discretizado em função da posição angular do mancal, sendo que a interpolação desse vetor resultará no perfil contínuo do mancal hidrodinâmico. A principal vantagem desta abordagem está em avaliar diretamente o perfil, evitando assim o uso de modelos de falhas previamente existentes para representar perfis não circulares, pois esses modelos são construídos a partir de simplificações, limitando os perfis não circulares de mancais hidrodinâmicos a formatos específicos. Por fim, é importante destacar que a abordagem proposta se mostra inovadora, uma vez que permite avaliar, de forma generalista, a integridade física (perfil) de mancais hidrodinâmicos a partir da resposta dinâmica do rotor, corroborando o desenvolvimento e inovação na área de monitoramento inteligente de máquinas e equipamentos. (AU)

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