Estudo do controle de vibração de uma viga engastada por meio de absorvedores dinâmicos de vibração

• Autor(a) principal: Stresser, Janicely Fatima
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26976
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Dinâmica estrutural; Análise estrutural (Engenharia); Vibração - Controle; Dinâmica; Structural dynamics; Structural analysis (Engineering); Vibration - Control; Dynamics; Engenharia/Tecnologia/Gestão

Elementos estruturais do tipo viga habitualmente são utilizadas na construção civil, bem como em outras áreas da engenharia. Durante sua vida útil, estas estruturas, estão sujeitas a diferentes formas de carregamentos tanto estáticos quanto dinâmicos, que, em condições específicas podem assumir um estado de vibração que pode comprometer todo o sistema estrutural. O objetivo deste trabalho foi estudar os parâmetros ótimos de um Absorvedor Dinâmico de Vibração (ADV) para o controle de vibração de uma estrutura do tipo viga engastada. Para isso, uma análise dinâmica da estrutura primária, utilizando o Método de Elementos Finitos (MEF), foi realizada para identificar os modos de vibração e identificar a função resposta em frequência. A partir das características dinâmicas da estrutura primária, foram determinados os parâmetros ideais do ADV: rigidez, razão de massas e o amortecimento ótimo, para o controle da primeira frequência natural da viga. Os ADVs foram modelados como uma viga engastada com uma massa concentrada na ponta. Estes foram dimensionados de duas maneiras diferentes, a primeira considerando uma razão de frequências igual a um e amortecimento inserido após determinar os parâmetros de massa e rigidez, e a segunda para uma razão de frequências diferente de um e o amortecimento ótimo adicionado antes de determinar os parâmetros de massa e rigidez. Após o dimensionamento, os ADVs foram acoplados na estrutura primária e as análises dinâmicas foram realizadas novamente para cada ADV dimensionado, onde foi observado a redução na amplitude de vibração. Para o primeiro caso observou-se que os ADVs reduziram consideravelmente as amplitudes, no entanto operou como um sistema não sintonizado otimamente. No segundo caso os ADVs apresentaram bom desempenho na redução das amplitudes, no entanto, as respostas não foram satisfatórias para um dispositivo com parâmetros ótimos de dimensionamento. A este fato deve-se a diferença entre as frequências naturais calculadas teoricamente e numericamente. Para avaliar a diferença das respostas do segundo caso, o terceiro caso foi realizado através de uma análise teórica considerando o sistema em vibração livre, na qual os resultados mostraram-se apropriados para um dispositivo otimamente sintonizado. Para todos os ADVs dimensionados e acoplados à estrutura primária os resultados mostraram-se satisfatórios, de modo a mostrar a sua eficiência em relação ao controle do primeiro modo de vibração da viga estudada neste trabalho.