Análise da resposta dinâmica em estrutura esbelta sobre diferentes condições de carregamento através do uso de métodos numéricos

• Autor(a) principal: Dacal, Tito Magno Lavorato Alves
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1923
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia mecânica; Estruturas esbeltas; Análise dinâmica; Modos vibratórios; Mechanical Engineering; Slender structures; Dynamic analysis; Vibrating modes

Estruturas esbeltas são comumente encontradas em diversos projetos de engenharia, sendo estas ainda um desafio para a engenharia moderna, devido à sua característica esbelta. Proporcionam eficiência em diversas aplicações como torres de telefonia móvel, torres de distribuição de energia, torres de aero geradores, entre outras. O emprego deste tipo de estrutura requer sua avaliação dinâmica, como modos vibratórios, resposta da estrutura submetida a carregamentos harmônicos, resposta à excitação aleatória, entre outros carregamentos dinâmicos. Dentro deste contexto, realizou-se neste trabalho a avaliação de alguns aspectos da resposta dinâmica de uma estrutura esbelta de bancada, submetida a vibração livre e à uma vibração forçada por meio de um motor de corrente contínua com massa desbalanceada. Mensurou-se os sinais vibratórios através de acelerômetros e hardware de captura da Brüel & Kjaer. Através do tratamento dos dados experimentais obtidos, buscou-se a caracterização da torre e determinação de parâmetros relevantes para posterior calibração da modelagem numérica da estrutura. A modelagem foi realizada através do software ANSYS®, onde elaborou-se uma modelagem tridimensional da estrutura, seguida pela calibragem dos parâmetros de material e condições de contorno obtidos através da caracterização proveniente do experimental. Possibilitando o refinamento do modelo numérico para posterior análise modal, transiente, harmônica e de vibração aleatória. Obteve-se a caracterização da torre, caracterização do motor CC, um modelo numérico ajustado da torre, a determinação das quatro primeiras formas modais e suas frequências naturais, às respostas em deslocamento, em frequência e em fase para a análise harmônica da estrutura, implementação do sinal obtido via experimental do motor CC fixo em base rígida como excitação de base via PSD para análise de vibração aleatória, obtendo a resposta em deslocamento e em deformação elástica máxima. A análise no domínio do tempo permitiu observar uma possível zona de instabilidade no funcionamento do motor para valores de tensão elétrica de 9 V a 11 V.