Estudo da rigidez complexa de um sistema vibratório incorporando atuador com memória de forma.
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/5223 |
Resumo: | As ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA) são materiais capazes de retornarem a sua forma geométrica inicial após uma deformação seguida de aquecimento. Além disso, esses materiais apresentam variações com a temperatura em propriedades mecânicas importantes como rigidez e amortecimento. Neste contexto as Ligas com Memória de Forma (LMF) podem ser utilizadas no desenvolvimento de absorvedores de vibrações capazes de atuar nas estruturas em que estão instalados proporcionando a sintonização adequada entre a frequência de excitação e a frequência natural do sistema. Nesse contexto, este estudo tem como objetivo analisar o comportamento dos parâmetros de rigidez e amortecimento numa mola helicoidal com memória de forma, acoplada a um sistema mecânico de um grau de liberdade sujeito a uma força desbalanceada de excitação e a um sistema de controle de temperatura. Analisando o efeito desses parâmetros na resposta estrutural, acoplado ao conceito de rigidez complexa, é possível prever o comportamento do sistema dentro de determinadas faixas aceitáveis de vibrações já na fase projeto. Os resultados teóricos e experimentais mostram a influência da temperatura e da frequência de excitação no comportamento do módulo elástico, da rigidez e do amortecimento dessas LMF, como também mostra que a aplicação de atuadores com memória de forma num sistema estrutural pode reduzir as amplitudes de vibração de forma bastante significativa. |
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SILVA, Antonio Almeida.SILVA, A. A.http://lattes.cnpq.br/8361717016612632ARAÚJO, Carlos José de.AQUINO, Alberdan Santiago de.PIMENTEL, Roberto Leal.HOLANDA, S. A.http://lattes.cnpq.br/2900486469191094HOLANDA, Samuell Aquino.As ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA) são materiais capazes de retornarem a sua forma geométrica inicial após uma deformação seguida de aquecimento. Além disso, esses materiais apresentam variações com a temperatura em propriedades mecânicas importantes como rigidez e amortecimento. Neste contexto as Ligas com Memória de Forma (LMF) podem ser utilizadas no desenvolvimento de absorvedores de vibrações capazes de atuar nas estruturas em que estão instalados proporcionando a sintonização adequada entre a frequência de excitação e a frequência natural do sistema. Nesse contexto, este estudo tem como objetivo analisar o comportamento dos parâmetros de rigidez e amortecimento numa mola helicoidal com memória de forma, acoplada a um sistema mecânico de um grau de liberdade sujeito a uma força desbalanceada de excitação e a um sistema de controle de temperatura. Analisando o efeito desses parâmetros na resposta estrutural, acoplado ao conceito de rigidez complexa, é possível prever o comportamento do sistema dentro de determinadas faixas aceitáveis de vibrações já na fase projeto. Os resultados teóricos e experimentais mostram a influência da temperatura e da frequência de excitação no comportamento do módulo elástico, da rigidez e do amortecimento dessas LMF, como também mostra que a aplicação de atuadores com memória de forma num sistema estrutural pode reduzir as amplitudes de vibração de forma bastante significativa.The shape memory alloys (Shape Memory Alloys - SMA) are materials able to return to their original geometric shape after deformation by heat. Beyond that these alloys exhibit significant variations in mechanical properties such as stiffness and damping. In this context, the shape memory alloys (SMA) can be used to develop vibration absorbers able to act on structures in which they are installed, providing proper tuning between the excitation frequency and the natural frequency of the system. This study aims to analyze the behavior of the stiffness and damping parameters of a helical spring with shape memory, attached to a mechanical system of one degree of freedom subjected to an unbalanced force by harmonic excitation and to a temperature control system. Analyzing the effect of these parameters on the structural response, bounded to the concept of complex stiffness, it is possible to predict the system's behavior within certain acceptable ranges of vibrations frequency already in the design phase. The theoretical and experimental results show the influence of the temperature and excitation frequency on the behavior of the elastic modulus, the stiffness and damping of these alloys, and also demonstrate that the application of shape memory actuators in a structural system can reduce the vibration amplitudes significantly.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2019-07-31T17:08:47Z No. of bitstreams: 1 SAMUELL AQUINO HOLANDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2013.pdf: 3488539 bytes, checksum: f49e114125f9408eaeaa4a26771ba0ca (MD5)Made available in DSpace on 2019-07-31T17:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SAMUELL AQUINO HOLANDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2013.pdf: 3488539 bytes, checksum: f49e114125f9408eaeaa4a26771ba0ca (MD5) Previous issue date: 2013-02-15Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia MecânicaRigidez ComplexaAtuador com Memória de FormaIsolamento de VibraçãoVibration IsolationShape Memory ActuatorComplex StiffnessEstudo da rigidez complexa de um sistema vibratório incorporando atuador com memória de forma.Study of the complex rigidity of a vibratory system incorporating shape memory actuator.2013-02-152019-07-31T17:08:47Z2019-07-312019-07-31T17:08:47Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/5223HOLANDA, S. A. Estudo da rigidez complexa de um sistema vibratório incorporando atuador com memória de forma. 2013. 103f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2013. 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