Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFG |
dARK ID: | ark:/38995/00130000007hf |
Texto Completo: | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12146 |
Resumo: | Slender and flexible structures, such as buildings or long span bridges, have become more susceptible to dynamic loads effects and an increment of their oscillation amplitudes can be noticed. Hence, the effect of large-amplitude vibrations and the consideration of nonlinearities become a relevant factor on the analysis, and, in a lot of cases, an intervention is necessary, by using vibration control mechanisms. First, in this work, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a nonlinear Duffing equation considering nonlinear stiffness parameters with both softening and hardening behavior for the main system and the damper. For this, damped and undamped Duffing nonlinear oscillators are studied when subjected to a harmonic load or free vibration and attached to a nonlinear damper. First, the optimal linear control parameters were obtained by using Den Hartog’s criteria and these parameters are used to evaluate its performance on the nonlinear vibration regime. Then, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a simply supported nonlinear 2D Euler-Bernoulli beam, subjected to a harmonic load or an aerodynamic follower load. For this case, the optimization process is also performed. A parametrical analysis is performance to evaluate the quality of the nonlinear tuned mass damper on the resonance curves, basin of attraction, time responses, phase planes and Poincaré sections for both the discrete and the continuous systems. |
id |
UFG-2_581174ba3493252b4ed93b33615ac069 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/12146 |
network_acronym_str |
UFG-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFG |
repository_id_str |
|
spelling |
Nuñez del Prado, Zenón José Guzmánhttp://lattes.cnpq.br/7703344458057759Nuñez del Prado, Zenón José GuzmánAvila, Suzana MoreiraSoares, Renata Machadohttp://lattes.cnpq.br/4589323054335776Marques Filho, Marcello Gomes2022-06-28T13:26:12Z2022-06-28T13:26:12Z2022-05-13MARQUES FILHO, M. G. Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12146ark:/38995/00130000007hfSlender and flexible structures, such as buildings or long span bridges, have become more susceptible to dynamic loads effects and an increment of their oscillation amplitudes can be noticed. Hence, the effect of large-amplitude vibrations and the consideration of nonlinearities become a relevant factor on the analysis, and, in a lot of cases, an intervention is necessary, by using vibration control mechanisms. First, in this work, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a nonlinear Duffing equation considering nonlinear stiffness parameters with both softening and hardening behavior for the main system and the damper. For this, damped and undamped Duffing nonlinear oscillators are studied when subjected to a harmonic load or free vibration and attached to a nonlinear damper. First, the optimal linear control parameters were obtained by using Den Hartog’s criteria and these parameters are used to evaluate its performance on the nonlinear vibration regime. Then, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a simply supported nonlinear 2D Euler-Bernoulli beam, subjected to a harmonic load or an aerodynamic follower load. For this case, the optimization process is also performed. A parametrical analysis is performance to evaluate the quality of the nonlinear tuned mass damper on the resonance curves, basin of attraction, time responses, phase planes and Poincaré sections for both the discrete and the continuous systems.Estruturas flexíveis e esbeltas, tais como edifícios ou pontes de grandes vãos, têm-se tornado cada vez mais suscetíveis à ação de cargas dinâmicas, observando-se um incremento das suas amplitudes de oscilação. Nesse sentido, o efeito das vibrações de grande amplitude e a consideração das não-linearidades passam a ter grande relevância na análise e, em muitos casos, é necessária uma intervenção de forma a reduzir as amplitudes por meio de mecanismos de controle de vibração. Inicialmente, neste trabalho, a performance de um amortecedor de massa sintonizado não-linear é avaliada quando aplicado a uma equação não-linear de Duffing considerando parâmetros de rigidez linear que apresentam comportamentos tanto de softening quanto de hardening para o sistema principal e o amortecedor. Deste modo, foi estudado um oscilador não-linear de Duffing com e sem amortecimento, sujeito a uma carga harmônica ou a vibração livre e vinculado a um amortecedor não-linear. Inicialmente, os parâmetros lineares ótimos de controle foram obtidos usando o critério de Den Hartog e em seguida estes parâmetros foram utilizados para avaliar a performance no regime de vibração não-linear. Em seguida, a performance de um amortecedor de massa sintonizado não-linear é avaliada quando aplicado a uma viga não-linear 2D de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, submetida a uma carga harmônica ou a uma carga aerodinâmica seguidora. Para este caso, o processo de otimização também é realizado. Uma análise paramétrica detalhada é executada para observar a qualidade do amortecedor de massa sintonizado não-linear nas curvas de ressonância, bacia de atração, respostas no tempo e mapas de Poincaré para os sistemas discreto e contínuo.Submitted by Leandro Machado (leandromachado@ufg.br) on 2022-06-27T15:18:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcello Gomes Marques Filho - 2022.pdf: 5864155 bytes, checksum: f4e956ac38da533b565acab12ca47db4 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2022-06-28T13:26:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcello Gomes Marques Filho - 2022.pdf: 5864155 bytes, checksum: f4e956ac38da533b565acab12ca47db4 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)Made available in DSpace on 2022-06-28T13:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcello Gomes Marques Filho - 2022.pdf: 5864155 bytes, checksum: f4e956ac38da533b565acab12ca47db4 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Previous issue date: 2022-05-13porUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)UFGBrasilEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RG)Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAmortecedor de massa sintonizado não-linearEquação de DuffingViga não-linear de Euler-BernoulliSintonização não-linearNonlinear tuned mass damperDuffing equationNonlinear Euler-Bernoulli beamNonlinear tuningENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASAnálise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizadosAnalysis of the behavior of dynamic systems with nonlinear tuned vibration absorbersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis635005005003399reponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/56a45254-2d98-4b59-b248-1fcfb395c71a/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/cdea61a3-8ab9-4561-9314-c1bd8a001eac/download4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52ORIGINALDissertação - Marcello Gomes Marques Filho - 2022.pdfDissertação - Marcello Gomes Marques Filho - 2022.pdfapplication/pdf5864155http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/beadc263-b58f-4271-83e4-0ea9e737cc16/downloadf4e956ac38da533b565acab12ca47db4MD53tede/121462022-06-28 10:26:13.049http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tede/12146http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.bc.ufg.br/oai/requesttasesdissertacoes.bc@ufg.bropendoar:2022-06-28T13:26:13Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)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 |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Analysis of the behavior of dynamic systems with nonlinear tuned vibration absorbers |
title |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
spellingShingle |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados Marques Filho, Marcello Gomes Amortecedor de massa sintonizado não-linear Equação de Duffing Viga não-linear de Euler-Bernoulli Sintonização não-linear Nonlinear tuned mass damper Duffing equation Nonlinear Euler-Bernoulli beam Nonlinear tuning ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
title_short |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
title_full |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
title_fullStr |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
title_full_unstemmed |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
title_sort |
Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados |
author |
Marques Filho, Marcello Gomes |
author_facet |
Marques Filho, Marcello Gomes |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Nuñez del Prado, Zenón José Guzmán |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7703344458057759 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Nuñez del Prado, Zenón José Guzmán |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Avila, Suzana Moreira |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Soares, Renata Machado |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4589323054335776 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Marques Filho, Marcello Gomes |
contributor_str_mv |
Nuñez del Prado, Zenón José Guzmán Nuñez del Prado, Zenón José Guzmán Avila, Suzana Moreira Soares, Renata Machado |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Amortecedor de massa sintonizado não-linear Equação de Duffing Viga não-linear de Euler-Bernoulli Sintonização não-linear |
topic |
Amortecedor de massa sintonizado não-linear Equação de Duffing Viga não-linear de Euler-Bernoulli Sintonização não-linear Nonlinear tuned mass damper Duffing equation Nonlinear Euler-Bernoulli beam Nonlinear tuning ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Nonlinear tuned mass damper Duffing equation Nonlinear Euler-Bernoulli beam Nonlinear tuning |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
description |
Slender and flexible structures, such as buildings or long span bridges, have become more susceptible to dynamic loads effects and an increment of their oscillation amplitudes can be noticed. Hence, the effect of large-amplitude vibrations and the consideration of nonlinearities become a relevant factor on the analysis, and, in a lot of cases, an intervention is necessary, by using vibration control mechanisms. First, in this work, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a nonlinear Duffing equation considering nonlinear stiffness parameters with both softening and hardening behavior for the main system and the damper. For this, damped and undamped Duffing nonlinear oscillators are studied when subjected to a harmonic load or free vibration and attached to a nonlinear damper. First, the optimal linear control parameters were obtained by using Den Hartog’s criteria and these parameters are used to evaluate its performance on the nonlinear vibration regime. Then, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a simply supported nonlinear 2D Euler-Bernoulli beam, subjected to a harmonic load or an aerodynamic follower load. For this case, the optimization process is also performed. A parametrical analysis is performance to evaluate the quality of the nonlinear tuned mass damper on the resonance curves, basin of attraction, time responses, phase planes and Poincaré sections for both the discrete and the continuous systems. |
publishDate |
2022 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-06-28T13:26:12Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-06-28T13:26:12Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-05-13 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MARQUES FILHO, M. G. Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12146 |
dc.identifier.dark.fl_str_mv |
ark:/38995/00130000007hf |
identifier_str_mv |
MARQUES FILHO, M. G. Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022. ark:/38995/00130000007hf |
url |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12146 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
63 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
500 500 500 |
dc.relation.department.fl_str_mv |
3 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
399 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Goiás |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC) |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFG |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Escola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RG) |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Goiás |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFG instname:Universidade Federal de Goiás (UFG) instacron:UFG |
instname_str |
Universidade Federal de Goiás (UFG) |
instacron_str |
UFG |
institution |
UFG |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFG |
collection |
Repositório Institucional da UFG |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/56a45254-2d98-4b59-b248-1fcfb395c71a/download http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/cdea61a3-8ab9-4561-9314-c1bd8a001eac/download http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/beadc263-b58f-4271-83e4-0ea9e737cc16/download |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 f4e956ac38da533b565acab12ca47db4 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG) |
repository.mail.fl_str_mv |
tasesdissertacoes.bc@ufg.br |
_version_ |
1815172510620057600 |