Acoplamento de Estruturas com base em Funções de Resposta em Frequência

• Autor(a) principal: Pereira, João Carlos Sousa
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/131766
• topic: Dinâmica estrutural; Acoplamento; Desacoplamento; Função de res-posta em frequência; Expansão de FRF; Graus de liberdade de rotação; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Conhecer o comportamento de uma estrutura quando sujeita a uma solicitação externa é essencial para garantir o funcionamento da mesma nas condições para as quais foi projectada. A maioria das estruturas no universo da engenharia apresenta um grau de complexidade bastante elevado, tendo inclusive tendência a aumentar gradualmente de complexidade no fu-turo. Assim, conhecer o comportamento das estruturas torna-se tarefa complicada, precisamente devido a essa complexidade. Neste sentido, muitas destas estruturas, devido às suas caracte-rísticas constitutivas, não permitem, actualmente, uma modelação numérica adequada, sendo ainda mais difícil o seu estudo em ambiente experimental. Posto isto, para ultrapassar estas dificuldades torna-se vantajoso dividir uma estrutura, em diversas subestruturas, efectuando o estudo computacional e experimental ao nível dos compo-nentes, para no final estimar o modelo da estrutura através do acoplamento dos seus compo-nentes. Por outro lado, e consoante as necessidades, pode ser feito o processo inverso, de ma-neira a determinar a resposta dinâmica de uma parte da estrutura, procedendo-se nessa situação ao desacoplamento da estrutura principal. No âmbito da simulação numérica, é possível conhecer todas as respostas de uma estru-tura a solicitações externas, contudo, quando se passa para a parte experimental, isso já não acontece. Na prática, na maioria das vezes, apenas é possível efectuar medições relativas aos deslocamentos em translação de uma estrutura e, apenas em algumas posições, sendo que os deslocamentos de rotação são bastante mais difíceis de quantificar. Assim, uma solução passa pela utilização de acelerómetros piezoeléctricos. Nesta dissertação é utilizada uma técnica de expansão de um conjunto de medições, por forma a obter funções de resposta em frequência relativas a todos os graus de liberdade da estrutura. É considerado que apenas se consegue efectuar medições em translação devido à excitação da estrutura por forças. Sendo assim, é possível estimar, a partir do método de expan-são conhecido como método de Kidder modificado, as restantes respostas, incluindo respostas em rotação devido à excitação por momento. A metodologia aqui apresentada permite avaliar a viabilidade do processo de acoplamento e desacoplamento, baseado no método de Frequency Based Substructuring, quando combinado com o processo de expansão mencionado.