Proposição, avaliação numérica e experimental de um absorvedor dinâmico de vibrações multimodal
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14845 |
Resumo: | Dynamic Vibration Absorbers (DVA) have been widely used for passive control of structural vibrations. In their simplest configurations, those devices have their mitigation capacity confined to narrow frequency bands, which limits, to a large extent, their practical effectiveness. In this work, it is proposed a methodology for the optimal design of a multimodal dynamic vibration absorber, intended to attenuate the amplitude levels around various resonance peaks simultaneously. The particular configuration considered is formed by blades containing circular disks in their tips. The optimization is performed taking into account design constraints. Moreover, the variability inherent to the construction of the base structure and of the DVA itself is considered aiming at obtaining robust designs in future studies. A technique for substructure coupling based on frequency response functions (FRFs) is used to evaluate the dynamic behavior of the coupled structure (base structure + DVA), given the FRFs of each substructure separately. The use of this technique enables the design of the DVA and the evaluation of its performance based solely on the use of experimental FRFs of the base structure, which makes numerical models unnecessary. Monte Carlo simulation is used to evaluate the influence of the uncertainties on the effectiveness of the multimodal DVA. The procedure is illustrated by numerical and experimental results obtained for a rectangular plate and hermetic compressor housing. |
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2016-06-22T18:40:06Z2010-05-052016-06-22T18:40:06Z2009-12-08BARROS, Murilo Borges. Proposal, Numerical and Experimental Evaluation of a Multimodal Vibration Dynamic Absorber. 2009. 80 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14845Dynamic Vibration Absorbers (DVA) have been widely used for passive control of structural vibrations. In their simplest configurations, those devices have their mitigation capacity confined to narrow frequency bands, which limits, to a large extent, their practical effectiveness. In this work, it is proposed a methodology for the optimal design of a multimodal dynamic vibration absorber, intended to attenuate the amplitude levels around various resonance peaks simultaneously. The particular configuration considered is formed by blades containing circular disks in their tips. The optimization is performed taking into account design constraints. Moreover, the variability inherent to the construction of the base structure and of the DVA itself is considered aiming at obtaining robust designs in future studies. A technique for substructure coupling based on frequency response functions (FRFs) is used to evaluate the dynamic behavior of the coupled structure (base structure + DVA), given the FRFs of each substructure separately. The use of this technique enables the design of the DVA and the evaluation of its performance based solely on the use of experimental FRFs of the base structure, which makes numerical models unnecessary. Monte Carlo simulation is used to evaluate the influence of the uncertainties on the effectiveness of the multimodal DVA. The procedure is illustrated by numerical and experimental results obtained for a rectangular plate and hermetic compressor housing.Absorvedores Dinâmicos de Vibração (ADVs) são amplamente utilizados para o controle passivo de vibrações estruturais. Em sua configuração mais simples, estes dispositivos têm sua capacidade de atenuação restrita a bandas de freqüências estreitas, ocasionando uma grande limitação em suas aplicações práticas. No presente trabalho é proposta uma metodologia para o projeto ótimo de um absorvedor dinâmico de vibrações multimodal destinado a atenuar os níveis de vibração nas vizinhanças de vários picos de ressonância simultaneamente. É sugerida uma configuração de ADV que consiste de uma associação de lâminas dispondo de discos circulares em suas extremidades. A otimização é realizada levando em consideração restrições de projeto. Além disso, a variabilidade inerente à construção da estrutura base e também do próprio ADV é considerada objetivando, em estudos futuros, a obtenção de projetos mais robustos. Para avaliar a resposta dinâmica das estruturas consideradas, uma técnica de acoplamento de subestruturas baseada em funções de resposta em freqüência (FRFs) é utilizada. Tal técnica permite realizar a avaliação do comportamento dinâmico da estrutura acoplada (estrutura base + ADV) a partir das FRFs de cada subestrutura, obtidas separadamente. O uso desta metodologia permite que o projeto e a avaliação do desempenho do ADV sejam feitos com base em FRFs experimentais da estrutura-base, o que dispensa o uso de modelos numéricos para representação desta última. Para avaliar a influência das incertezas nos parâmetros de projeto sobre a eficácia do ADV multimodal, realizam-se simulações de Monte Carlo. Os procedimentos desenvolvidos são avaliados por meio de simulações numéricas e ensaios experimentais realizados em uma placa retangular e uma carcaça de compressor hermético, de interesse industrial.Mestre em Engenharia Mecânicaapplication/pdfporUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaUFUBREngenhariasAbsorvedores dinâmicos de vibraçõesProjeto robustoPropagação de incertezasControle passivo de vibraçõesVibraçãoDynamic vibration absorbersRobust designUncertainty propagationPassive vibration controlCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAProposição, avaliação numérica e experimental de um absorvedor dinâmico de vibrações multimodalProposal, Numerical and Experimental Evaluation of a Multimodal Vibration Dynamic Absorberinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRade, Domingos Alveshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781681T7Steffen Júnior, Valderhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4Pillet, Emmanuelhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4487530D4Castello, Daniel Alveshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796287P0http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4126012T9Barros, Murilo Borgesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUTHUMBNAILmuriilo.pdf.jpgmuriilo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1278https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14845/3/muriilo.pdf.jpg24825a5ef0bd67e261556ed5bf36193cMD53ORIGINALmuriilo.pdfapplication/pdf1335742https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14845/1/muriilo.pdf25fffe06f2268d05b17ebd85e279de05MD51TEXTmuriilo.pdf.txtmuriilo.pdf.txtExtracted texttext/plain109204https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14845/2/muriilo.pdf.txt16d366035eb2ed887105079591206bfaMD52123456789/148452017-09-28 16:18:34.926oai:repositorio.ufu.br:123456789/14845Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2017-09-28T19:18:34Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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