Investigação do acoplamento de modos de vibração não-lineares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Danilo Ferreira de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/26055
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
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spelling Oliveira, Danilo Ferreira dePaula, Aline Souza deOLIVEIRA, Danilo Ferreira de. Investigação do acoplamento de modos de vibração não-lineares. 2019. ix, 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/26055Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.Não-linearidades ocorrem comumente em sistemas dinâmicos reais, e eventualmente aproximações lineares não são suficientes para uma análise modal representativa destes sistemas. Muitos avanços têm sido obtidos nas últimas duas a três décadas, com o intuito de garantir formas da indústria compreender e conter comportamentos não-lineares em aplicações reais. O objetivo deste trabalho é revisar conceitos teóricos acerca da análise modal não-linear, tais como modos normais não-lineares, Variedades Invariantes e ressonância interna; são utilizados métodos analíticos e numéricos para análise de um sistema de referência. O Método das Variedades Invariantes é aplicado ao sistema de referência adotado e são obtidas as equações de movimento nas coordenadas mestras e escravas, juntamente das superfícies de Variedades Invariantes. Os modos não-lineares são excitados e comprova-se que um movimento iniciado nas variedades invariantes permanece nelas pelo restante do tempo. São realizadas integrações numéricas de equações de movimento para avaliação e comparação dos resultados das análises modais lineares e não-lineares. Faz-se também uma comparação da resposta temporal obtida por equações do movimento, tanto em coordenadas físicas quanto modais. O método numérico Shooting Method é também aplicado para a identificação dos modos não-lineares, e seus resultados são comparados com aqueles do Método de Variedades Invariantes. Conclui-se que, para o sistema estudado, uma aproximação linear para análise modal não é suficiente para uma correta avaliação do sistema. Complementa-se que os resultados obtidos pelo método numérico se mostraram concordantes com os obtidos pelo analítico; e a rotina computacional é adaptável a sistemas dinâmicos de muitos graus de liberdade, enquanto a análise de tais sistemas a partir do método analítico se torna um trabalho árduo e tedioso.Submitted by Gabriella Barros (gabriellabarros@bce.unb.br) on 2020-10-22T15:42:53Z No. of bitstreams: 1 2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdf: 3678503 bytes, checksum: 9473ef097998ddad6c54c6c0bb047442 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2020-11-30T14:09:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdf: 3678503 bytes, checksum: 9473ef097998ddad6c54c6c0bb047442 (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-30T14:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdf: 3678503 bytes, checksum: 9473ef097998ddad6c54c6c0bb047442 (MD5)Nonlinear dynamical systems are the most common occurrences in real situations, and eventually linear approximations are not sufficient for a representative modal analysis of these systems. Many advances have been made in the last two to three decades in order to ensure that the industry can understand and contain non-linear behavior in real-world applications. The goal of this work is to review theoretical concepts over nonlinear modal analysis, such as the normal nonlinear modes, invariant manifolds and internal resonance. Analytical and numerical methods are utilized for the analysis of a reference system. The Invariant Manifolds Method is applied to the reference system and the equations of movement in the master and slave coordinates are obtained, along with the Invariant Manifolds. The nonlinear modes are excited and it is proved that a movement started in the invariant manifolds remains in them for the remainder of time. Numerical integrations of the motion equations are carried out to evaluate and compare the results of both linear and nonlinear modal analyzes. A comparison of the time response obtained by equations of motion, in both physical and modal coordinates, is also made. The Shooting Method, a numerical approach, is also applied for the identification of nonlinear modes, and its results are compared with those of the Invariant Manifolds Method. It is concluded that, for the reference system, a linear approximation of nonlinear systems for modal analysis is not sufficient for a correct evaluation of the system. It is also stated that the results obtained via the numerical method proved to be in agreement with the ones obtained via the analytical method; and that the computational routine is adaptable to dynamic systems of many degrees of freedom, while the analytical method becomes arduous, tedious work for such systems.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessSistemas lineares invariantes no tempoAnálise modalInvestigação do acoplamento de modos de vibração não-linearesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-11-30T14:09:19Z2020-11-30T14:09:19Z2019-11-20porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/26055/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdf2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdfapplication/pdf3678503http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/26055/1/2019_DaniloFerreiraDeOliveira_tcc.pdf9473ef097998ddad6c54c6c0bb047442MD5110483/260552022-03-16 11:56:21.273oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712022-03-16T14:56:21Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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