Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha Júnior, Sebastião Simões da
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27149
http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2
Resumo: A utilização de Absorvedores Dinâmicos de Vibrações (ADVs) é uma solução bastante interessante do ponto de vista da eficiência e do custo de implementação para o problema de controle de vibrações em sistemas vibratórios. Em sua configuração mais simples, tais dispositivos são denominados ADVs passivos, sendo constituídos por parâmetros concentrados de inércia, rigidez e amortecimento. Contudo, a utilização dos ADVs passivos é restrita, uma vez que eles devem ser projetados para atenuar componentes vibratórias a uma dada freqüência fixa (diz-se então que o ADV é sintonizado para este valor de frequência). Caso o valor dessa freqüência venha se modificar, o absorvedor perde sua eficiência. Afim de se evitar tal problema causado pela má sintonização dos ADVs passivos, vem sendo explorada a utilização de ADVs ativos, dispositivos dotados de atuadores que são realimentados com sinais vibratórios do sistema a controlar, e ADVs adaptativos, dispositivos cujos parâmetros físicos podem ser contínua e automaticamente variados de modo que os mesmos estejam sempre sintonizados, independentemente de variações na freqüência de excitação. Neste trabalho são avaliadas numérica e experimentalmente três configurações de ADVs ativos: a) ADV ativo com realimentação dada por uma combinação linear dos sinais de deslocamento, velocidade e aceleração relativos entre o ADV e o sistema a controlar; b) ADV ativo cuja lei de controle é obtida com a teoria de controle ótimo e c) ADV ativo com lei de controle ótimo modificado associado às Redes Neurais Artificiais, e uma configuração de ADV alternativo, o qual substitui um ADV puramente mecânico por um sistema eletromecânico e um circuito elétrico RLC, o qual pode ser adaptado para funcionar como um ADV adaptativo mediante variação nos parâmetros do circuito elétrico.
id UFU_1528df804bafd85014a033454f0d1e4c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/27149
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling 2019-10-11T13:59:44Z2019-10-11T13:59:44Z2004CUNHA JÚNIOR, Sebastião Simões da. Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos. 2004. 179 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27149http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2A utilização de Absorvedores Dinâmicos de Vibrações (ADVs) é uma solução bastante interessante do ponto de vista da eficiência e do custo de implementação para o problema de controle de vibrações em sistemas vibratórios. Em sua configuração mais simples, tais dispositivos são denominados ADVs passivos, sendo constituídos por parâmetros concentrados de inércia, rigidez e amortecimento. Contudo, a utilização dos ADVs passivos é restrita, uma vez que eles devem ser projetados para atenuar componentes vibratórias a uma dada freqüência fixa (diz-se então que o ADV é sintonizado para este valor de frequência). Caso o valor dessa freqüência venha se modificar, o absorvedor perde sua eficiência. Afim de se evitar tal problema causado pela má sintonização dos ADVs passivos, vem sendo explorada a utilização de ADVs ativos, dispositivos dotados de atuadores que são realimentados com sinais vibratórios do sistema a controlar, e ADVs adaptativos, dispositivos cujos parâmetros físicos podem ser contínua e automaticamente variados de modo que os mesmos estejam sempre sintonizados, independentemente de variações na freqüência de excitação. Neste trabalho são avaliadas numérica e experimentalmente três configurações de ADVs ativos: a) ADV ativo com realimentação dada por uma combinação linear dos sinais de deslocamento, velocidade e aceleração relativos entre o ADV e o sistema a controlar; b) ADV ativo cuja lei de controle é obtida com a teoria de controle ótimo e c) ADV ativo com lei de controle ótimo modificado associado às Redes Neurais Artificiais, e uma configuração de ADV alternativo, o qual substitui um ADV puramente mecânico por um sistema eletromecânico e um circuito elétrico RLC, o qual pode ser adaptado para funcionar como um ADV adaptativo mediante variação nos parâmetros do circuito elétrico.The use of Dynamic Vibration Absorbers (DVAs) has been seen as an interesting alternative to tackle the problem of vibration control, from the standpoints of efficiency and cost-effectiveness. In their simplest configuration, these devices are named passive DVAs, been formed by lumped single degree-of-freedom systems comprising inertia, damping and stiffness parameters. However, it is widely recognized that the practical utililty of passive DVAs is limited by the fact that they can only be designed to operate in a rather narrow, previously fixed, frequency band outside which their effectiveness cannot be ensured. To avoid such difficulty, it has been investigated novel configurations of DVAs which very frequently incorporate recent technological achievements. In this sense, this work addresses the use of two different alternatives to the classical passive DVAs, namely: the active DVAs, which contain an actuator fed with a control signal calculated from the vibration responses according to an adequate control law, and the so-called adaptive DVAs, understood as those whose parameters of inertia and/or damping and/or stiffness can be varied in a controlled, continuous way, by some kind of externai action. In both cases, it becomes possible to keep the absorbing device tuned to the excitation frequency, thus effective in a larger frequency band. In this work three configurations of active DVAs are assessed in terms of the underlying theory, numerical simulations and experimental appraisal, namely: a) an active DVA employing a feedback law expressed as a linear combination of the displacement, velocity and acceleration signals of the DVA mass with respect to the primary system; b) an active DVA based on the theory of classical optimal control; c) an active DVA using a modified optimal control strategy, which incorporates the excitation into the model and uses Artificial Neural Networks to enable automatic frequency tracking. It is also proposed a novel configuration of an electromechanical DVA, in which a passive DVA is combined with a RLC Circuit in such a way that frequency tuning can be achieved by changing the parameters of the electric Circuit. A particular interest in this configuration is the possibility of real time tuning by combining automatic frequency tracking with digital control of the parameters of the electric Circuit.Tese (Doutorado)porUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIASVibraçõesAbsorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativosControle ativoVibrationsDynamic vibration absorbersActive controlAdaptive vibration absorbersAvaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativosNumerical and experimental evaluation of dynamic active and adaptive vibration absorbersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisRade, Domingos Alveshttp://lattes.cnpq.br/3356131637634546Ribeiro, José FranciscoSilva, Luciano Afonso daPederiva, RobsonVaroto, Paulo Sérgiohttp://lattes.cnpq.br/5136468097738470Cunha Júnior, Sebastião Simões da179reponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUORIGINALAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdfAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdfapplication/pdf13306844https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/1/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf2b36f58b60ee611409af243733477c01MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/2/license_rdf9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81792https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/3/license.txt48ded82ce41b8d2426af12aed6b3cbf3MD53TEXTAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdf.txtAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdf.txtExtracted texttext/plain225531https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/4/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf.txt5c8ee243ddef5011bdeededd97dfbc38MD54THUMBNAILAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdf.jpgAvaliaçãoNuméricaExperimental.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1634https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/5/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf.jpg9540cffb4c68ce3e6d95e6ee1161e621MD55123456789/271492019-10-12 03:09:09.634oai:repositorio.ufu.br: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Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2019-10-12T06:09:09Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Numerical and experimental evaluation of dynamic active and adaptive vibration absorbers
title Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
spellingShingle Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
Cunha Júnior, Sebastião Simões da
CNPQ::ENGENHARIAS
Vibrações
Absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
Controle ativo
Vibrations
Dynamic vibration absorbers
Active control
Adaptive vibration absorbers
title_short Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
title_full Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
title_fullStr Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
title_full_unstemmed Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
title_sort Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
author Cunha Júnior, Sebastião Simões da
author_facet Cunha Júnior, Sebastião Simões da
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Rade, Domingos Alves
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3356131637634546
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Ribeiro, José Francisco
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Silva, Luciano Afonso da
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Pederiva, Robson
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Varoto, Paulo Sérgio
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5136468097738470
dc.contributor.author.fl_str_mv Cunha Júnior, Sebastião Simões da
contributor_str_mv Rade, Domingos Alves
Ribeiro, José Francisco
Silva, Luciano Afonso da
Pederiva, Robson
Varoto, Paulo Sérgio
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
topic CNPQ::ENGENHARIAS
Vibrações
Absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
Controle ativo
Vibrations
Dynamic vibration absorbers
Active control
Adaptive vibration absorbers
dc.subject.por.fl_str_mv Vibrações
Absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos
Controle ativo
Vibrations
Dynamic vibration absorbers
Active control
Adaptive vibration absorbers
description A utilização de Absorvedores Dinâmicos de Vibrações (ADVs) é uma solução bastante interessante do ponto de vista da eficiência e do custo de implementação para o problema de controle de vibrações em sistemas vibratórios. Em sua configuração mais simples, tais dispositivos são denominados ADVs passivos, sendo constituídos por parâmetros concentrados de inércia, rigidez e amortecimento. Contudo, a utilização dos ADVs passivos é restrita, uma vez que eles devem ser projetados para atenuar componentes vibratórias a uma dada freqüência fixa (diz-se então que o ADV é sintonizado para este valor de frequência). Caso o valor dessa freqüência venha se modificar, o absorvedor perde sua eficiência. Afim de se evitar tal problema causado pela má sintonização dos ADVs passivos, vem sendo explorada a utilização de ADVs ativos, dispositivos dotados de atuadores que são realimentados com sinais vibratórios do sistema a controlar, e ADVs adaptativos, dispositivos cujos parâmetros físicos podem ser contínua e automaticamente variados de modo que os mesmos estejam sempre sintonizados, independentemente de variações na freqüência de excitação. Neste trabalho são avaliadas numérica e experimentalmente três configurações de ADVs ativos: a) ADV ativo com realimentação dada por uma combinação linear dos sinais de deslocamento, velocidade e aceleração relativos entre o ADV e o sistema a controlar; b) ADV ativo cuja lei de controle é obtida com a teoria de controle ótimo e c) ADV ativo com lei de controle ótimo modificado associado às Redes Neurais Artificiais, e uma configuração de ADV alternativo, o qual substitui um ADV puramente mecânico por um sistema eletromecânico e um circuito elétrico RLC, o qual pode ser adaptado para funcionar como um ADV adaptativo mediante variação nos parâmetros do circuito elétrico.
publishDate 2004
dc.date.issued.fl_str_mv 2004
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-10-11T13:59:44Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-10-11T13:59:44Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CUNHA JÚNIOR, Sebastião Simões da. Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos. 2004. 179 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27149
dc.identifier.doi.pt_BR.fl_str_mv http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2
identifier_str_mv CUNHA JÚNIOR, Sebastião Simões da. Avaliação numérica e experimental de absorvedores dinâmicos de vibrações ativos e adaptativos. 2004. 179 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27149
http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2004.2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/1/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/2/license_rdf
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/3/license.txt
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/4/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf.txt
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/27149/5/Avalia%c3%a7%c3%a3oNum%c3%a9ricaExperimental.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 2b36f58b60ee611409af243733477c01
9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239
48ded82ce41b8d2426af12aed6b3cbf3
5c8ee243ddef5011bdeededd97dfbc38
9540cffb4c68ce3e6d95e6ee1161e621
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1802110311647412224