Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26976| Título: | Estudo do controle de vibração de uma viga engastada por meio de absorvedores dinâmicos de vibração |
| Título(s) alternativo(s): | Study of the vibration control of a cantilever beam by means of dynamic vibration absorbers |
| Autor(es): | Stresser, Janicely Fatima |
| Orientador(es): | Novak, Paulo Rogerio |
| Palavras-chave: | Dinâmica estrutural Análise estrutural (Engenharia) Vibração - Controle Dinâmica Structural dynamics Structural analysis (Engineering) Vibration - Control Dynamics |
| Data do documento: | 31-Ago-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | STRESSER, Janicely Fatima. Estudo do controle de vibração de uma viga engastada por meio de absorvedores dinâmicos de vibração. 2021. Dissertação (Mestrado em Programa de Pos-Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2021. |
| Resumo: | Elementos estruturais do tipo viga habitualmente são utilizadas na construção civil, bem como em outras áreas da engenharia. Durante sua vida útil, estas estruturas, estão sujeitas a diferentes formas de carregamentos tanto estáticos quanto dinâmicos, que, em condições específicas podem assumir um estado de vibração que pode comprometer todo o sistema estrutural. O objetivo deste trabalho foi estudar os parâmetros ótimos de um Absorvedor Dinâmico de Vibração (ADV) para o controle de vibração de uma estrutura do tipo viga engastada. Para isso, uma análise dinâmica da estrutura primária, utilizando o Método de Elementos Finitos (MEF), foi realizada para identificar os modos de vibração e identificar a função resposta em frequência. A partir das características dinâmicas da estrutura primária, foram determinados os parâmetros ideais do ADV: rigidez, razão de massas e o amortecimento ótimo, para o controle da primeira frequência natural da viga. Os ADVs foram modelados como uma viga engastada com uma massa concentrada na ponta. Estes foram dimensionados de duas maneiras diferentes, a primeira considerando uma razão de frequências igual a um e amortecimento inserido após determinar os parâmetros de massa e rigidez, e a segunda para uma razão de frequências diferente de um e o amortecimento ótimo adicionado antes de determinar os parâmetros de massa e rigidez. Após o dimensionamento, os ADVs foram acoplados na estrutura primária e as análises dinâmicas foram realizadas novamente para cada ADV dimensionado, onde foi observado a redução na amplitude de vibração. Para o primeiro caso observou-se que os ADVs reduziram consideravelmente as amplitudes, no entanto operou como um sistema não sintonizado otimamente. No segundo caso os ADVs apresentaram bom desempenho na redução das amplitudes, no entanto, as respostas não foram satisfatórias para um dispositivo com parâmetros ótimos de dimensionamento. A este fato deve-se a diferença entre as frequências naturais calculadas teoricamente e numericamente. Para avaliar a diferença das respostas do segundo caso, o terceiro caso foi realizado através de uma análise teórica considerando o sistema em vibração livre, na qual os resultados mostraram-se apropriados para um dispositivo otimamente sintonizado. Para todos os ADVs dimensionados e acoplados à estrutura primária os resultados mostraram-se satisfatórios, de modo a mostrar a sua eficiência em relação ao controle do primeiro modo de vibração da viga estudada neste trabalho. |
| Abstract: | Beam-type structural elements are commonly used in civil construction, as well as in other areas of engineering. During their useful life, these structures are subject to different forms of loading, both static and dynamic, which, under specific conditions, can assume a state of vibration that can compromise the entire structural system. The objective of this work was to study the optimal parameters of a Dynamic Vibration Absorber (DVA) for the vibration control of a cantilever beam type structure. For this, a dynamic analysis of the primary structure, using the Finite Element Method (FEM), was performed to identify the vibration modes and identify the frequency response function. From the dynamic characteristics of the primary structure, the ideal parameters of the DVA were determined: stiffness, mass ratio and optimal damping, for the control of the beam's first natural frequency. The DVAs were modeled as a cantilever beam with a concentrated mass at the tip. These were sized in two different ways, the first considering a frequency ratio equal to one and damping entered after determining the mass and stiffness parameters, and the second for a frequency ratio other than one and the optimum damping added before determining the mass and stiffness parameters. After dimensioning, the DVAs were coupled to the primary structure and the dynamic analyzes were performed again for each dimensioned DVA, where a reduction in vibration amplitude was observed. For the first case it was observed that the DVAs considerably reduced the amplitudes, however it operated as a system not optimally tuned. In the second case, the DVAs showed good performance in reducing amplitudes, however, the responses were not satisfactory for a device with optimal sizing parameters. This fact is due to the difference between the theoretically and numerically calculated natural frequencies. To assess the difference in the responses of the second case, the third case was performed through a theoretical analysis considering the system in free vibration, in which the results proved to be appropriate for an optimally tuned device. For all sized DVAs coupled to the primary structure, the results were satisfactory, in order to show their efficiency in relation to the control of the first vibration mode of the beam studied in this work. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26976 |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| controlevibracaovigaadv.pdf | 3,5 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
