Si una máquina experimenta algún problema debido a una frecuencia de resonancia inesperada, alta flexibilidad local, un elemento débil en el sistema, una carga dinámica alta inesperada o un exceso de sensibilidad a las cargas dinámicas conocidas, podría ocurrir una falla estructural.

El análisis de elementos finitos (FE) ayuda a encontrar los factores de corrección que hacen que el análisis simplificado sea de mayor efectividad y tan preciso como sea posible. Este enfoque proporciona los factores de flexibilidad para las juntas de tubería reforzada, factores de ajuste para calcular las fuerzas transmitidas por los compresores alternativos a sus soportes, y el efecto de rigidez del rotor de los despliegues de interferencia en las turbomáquinas.

Las predicciones de elemento finito identificaron las ubicaciones de alto esfuerzo que llevaron a las fallas de agrietamiento por esfuerzo de corrosión en la rueda de la compresora centrífuga a la derecha. Cambios en el diseño guiados por un análisis de elemento finito, que mejoraron la integridad del compresor.

Los ingenieros del Southwest Research Institute (SwRI) complementan sus servicios de resolución de problemas y análisis de falla con análisis de elementos finitos para diagnosticar las causas y desarrollar soluciones de diseño.

Análisis de 3-bastidores para compresores, de tres puntos de montaje, diseñados para estructuras en alta mar, ayudando a evaluar las respuestas del bastidor.  Animación: Windows Media.		Se evalúa la excitación de alta frecuencia por carga de gas desbalanceada del bastidor de un compresor alternativo mediante el análisis de elementos finitos.  Animación: Windows Media.

Evaluación de Integridad Estructural

SwRI aplica métodos de elementos finitos para evaluar las características dinámico-estructurales de los compresores alternativos y centrífugos montados en rodillos que se usan para la compresión del gas.

La ilustración (anterior) muestra un modo de vibración de turbina de gas identificado mediante el análisis de elemento finito. La ilustración (abajo) muestra la forma del modo de vibración de un compresor alternativo montado en rodillos provocado por fuerzas de alta frecuencia de gas. El predecir la respuesta armónica a las fuerzas dinámicas aplicadas ayuda a los ingenieros de SwRI a evaluar la severidad de la vibración de resonancia. La animación ayuda a identificar los elementos que contribuyen más fuertemente a los modos problemáticos de vibración y aclara las ubicaciones más efectivas para reforzar o rigidizar la estructura.

Para mayor información acerca de los servicios de vibración para la maquinaria, capacidades de análisis dinámicos de elementos finitos o la forma como contratar a SwRI, favor de contactar a Jeff Moore, Ph.D., en la siguiente dirección jmoore@swri.org o al teléfono +1 210 522-5812.