ROSS

Rotordynamic Open-Source Software

Biblioteca Python para análise rotodinâmica: construção de modelos de rotor e simulação numérica.

Sobre

O que é o ROSS

O ROSS é uma biblioteca Python de código aberto para análise rotodinâmica. Com ele é possível montar o modelo de um rotor a partir de elementos (eixo, disco e mancais) e rodar simulações numéricas. O código-fonte está no GitHub, e a documentação pública descreve conceitos, teoria e API.

O repositório do ROSS é co-administrado pelo laboratório LMEST, juntamente com a Petrobras.

Modelagem por elementos
O rotor é montado com elementos de eixo, disco e mancal, com propriedades de material e efeitos como inércia rotativa e giroscópico.
Simulação numérica
Depois de montado o modelo, o ROSS executa análises rotodinâmicas — por exemplo, o diagrama de Campbell ao longo de uma faixa de rotação.
Código aberto
O projeto é público, com documentação, guia de contribuição e o assistente ROSS GPT especializado no pacote.

Recursos

O que o ROSS permite fazer

Construção do modelo
Definição de materiais e montagem do rotor com elementos de eixo, disco e mancais, como descreve o overview da documentação.
Análise rotodinâmica
Simulação numérica do modelo para estudar o comportamento dinâmico, incluindo análises como o diagrama de Campbell.
Documentação e comunidade
Guias de início, teoria, API e contribuição estão em ross.readthedocs.io. O ROSS GPT auxilia no uso do pacote.

Na prática

Como o ROSS funciona

O mesmo compressor de exemplo da documentação: visualize o rotor, rode análise modal, Campbell e resposta em frequência. Copie o código e rode no seu ambiente.

01
Modelo do compressor
Carrega o rotor de exemplo e desenha a geometria: eixos, discos e mancais.
compressor_example.py
```
import ross as rs

rotor = rs.compressor_example()
rotor.plot_rotor().show()
```
02
Análise modal
Calcula frequências naturais e forma modal. O gráfico mostra o modo 5 em 3D, a 100 rad/s.
modal.py
```
modal = rotor.run_modal(100.0, num_modes=16)
modal.plot_mode_3d(5).show()
```

Diagrama de Campbell

Mapeia as frequências amortecidas em função da rotação, com as harmônicas 0,5x e 1x.

campbell.py

import numpy as np

speed_range = np.linspace(315, 1150, 31)
campbell = rotor.run_campbell(speed_range)
campbell.plot(harmonics=[0.5, 1]).show()

Resposta em frequência

Função de resposta em frequência no nó 26, direção Y: magnitude e fase no domínio da frequência.

freq_response.py

speed_range = np.linspace(315, 1150, 61)
freq = rotor.run_freq_response(speed_range=speed_range)
dof = 26 * rotor.number_dof + 1
freq.plot(inp=dof, out=dof).show()

Baseado nos tutoriais oficiais de análise modal, Campbell e resposta em frequência.

Atuação

Onde o ROSS se encaixa

Software livre
O ROSS é uma biblioteca Python de código aberto. Qualquer pessoa pode instalar, usar e contribuir pelo repositório público.
Máquinas rotativas
O foco é análise rotodinâmica: modelar e simular rotores para pesquisa e engenharia.
LMEST e UFU
O laboratório LMEST, da Universidade Federal de Uberlândia, co-administra o repositório junto com a Petrobras.

Administração