Controle passivo de vibrações aplicado a um sistema estrutural incorporando um dispositivo de amortecimento friccional.
O estudo dos efeitos dinâmicos em sistemas estruturais tem sido amplamente explorado nos dias atuais, devido às preocupações com a segurança da sociedade. No âmbito científico/tecnológico, desenvolvem-se investigações que contribuem para o controle de vibração estrutural, a fim de evitar danos catas...
| Author: | |
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| Format: | master thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2023 |
| Country: | Brasil |
| Institution: | Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
| Repository: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
| Language: | Portuguese |
| OAI Identifier: | oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/34851 |
| Online Access: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/34851 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Dinâmica Estrutural Controle Passivo de Vibrações Amortecimento Friccional Discos de Fricção Structural Dynamics Passive Vibration Control Frictional Damping Friction Discs Engenharia Mecânica |
| Summary: | O estudo dos efeitos dinâmicos em sistemas estruturais tem sido amplamente explorado nos dias atuais, devido às preocupações com a segurança da sociedade. No âmbito científico/tecnológico, desenvolvem-se investigações que contribuem para o controle de vibração estrutural, a fim de evitar danos catastróficos provocados por solicitações de natureza dinâmica. Diante desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo principal, avaliar o comportamento vibratório de uma estrutura metálica com dois graus de liberdade, a partir da implementação de um sistema de controle passivo baseado na técnica de amortecimento friccional. O mecanismo dissipador dispõe de elementos atuadores, os quais propiciam a manifestação do atrito mecânico responsável pelo acréscimo de amortecimento estrutural. De forma preliminar, realizou-se a análise modal e a análise de vibração forçada do sistema físico, no intuito de empregar as metodologias analítica e numérica acerca da dinâmica estrutural e, em seguida, comparar os resultados obtidos mediante a aplicação dessas abordagens. Nesta análise comparativa, o erro relativo mais expressivo foi inferior a 5%, garantindo coerência entre os métodos empregados. Em caráter experimental, executaram-se, a princípio, os ensaios relativos à caracterização dinâmica do dispositivo de amortecimento friccional, definindo-se previamente os parâmetros intrínsecos ao cálculo da energia dissipada por ciclo de solicitação. Constatou-se que a energia dissipada aumenta conforme o incremento de deslocamento estabelecido no ensaio dinâmico. Posteriormente, foram analisadas as respostas estruturais sob vibração livre, vibração forçada e excitação sísmica, levando em conta diferentes configurações de teste, as quais permitiram observar o comportamento do modelo dinâmico sem e com o mecanismo dissipador. Particularmente, os testes de vibração forçada revelaram que o sistema de controle passivo apresentou melhor eficiência na segunda frequência natural da estrutura. Considerando que o momento de atrito atuante no dispositivo de amortecimento friccional varia em função da carga normal aplicada, as reduções percentuais máximas dos picos de aceleração estiveram por volta de 82% no primeiro pavimento, e aproximadamente 74% no segundo pavimento. |
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