Análise do comportamento de sistemas dinâmicos com absorsores de vibração não-lineares sintonizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques Filho, Marcello Gomes
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFG
dARK ID: ark:/38995/0013000000g4q
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:/38995/0013000000g4qSlender 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:/38995/0013000000g4q
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:/38995/0013000000g4q
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_ 1813816852130824192