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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41135| Título: | Determinação dos coeficientes de rigidez de placas metálicas representativas de um Sistema Mecânico Vibratório (SMV) e de seus Absorvedores Dinâmicos de Vibração (ADV's): uma abordagem teórica, numérica e experimental |
| Título(s) alternativo(s): | Determination of the stiffness coefficients of metallic plates representative of a Mechanical Vibration System (MVS) and its Dynamic Vibration Absorbers (DVA's): a theoretical, numerical, and experimental approach |
| Autor(es): | Oliveira, Thomas Fortuna Nobre de |
| Orientador(es): | Cruz, Felipe Barreto Campelo |
| Palavras-chave: | Vibração Vigas Método dos elementos finitos Projeto experimental Placas metálicas Vibration Girders Finite element method Experimental design Plates, Iron and steel |
| Data do documento: | 3-Jul-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | OLIVEIRA, Thomas Fortuna Nobre de. Determinação dos coeficientes de rigidez de placas metálicas representativas de um Sistema Mecânico Vibratório (SMV) e de seus Absorvedores Dinâmicos de Vibração (ADV’s): uma abordagem teórica, numérica e experimental . 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026. |
| Resumo: | Este trabalho teve como objetivo determinar os coeficientes de rigidez de placas metálicas representativas de um sistema mecânico vibratório e de seus absorvedores dinâmicos de vibração, bem como avaliar a influência desses dispositivos na resposta de uma viga em balanço com comprimento variável. A investigação foi motivada pelas limitações observadas em procedimentos anteriores de caracterização, sobretudo quanto à medição de deflexões e à rastreabilidade dos dados experimentais. Foram analisadas uma viga metálica engastada e onze configurações de absorvedores. A metodologia integrou modelagem teórica fundamentada na teoria de vigas, simulações numéricas pelo método dos elementos finitos e ensaios de flexão em máquina universal de ensaios para obtenção das rigidezes experimentais. A partir dos valores de massa e coeficiente de rigidez obtidos, foram estimadas as frequências naturais e avaliadas as respostas em frequência do sistema primário isolado e do sistema acoplado. Houve maior concordância entre os resultados teóricos e numéricos, enquanto os dados experimentais apresentaram maior dispersão, associada possivelmente às condições de engaste, montagem e medição. A incorporação dos absorvedores alterou a resposta dinâmica do sistema e promoveu o surgimento de dois novos picos de ressonância em substituição ao pico original, sendo a atenuação efetiva dependente da compatibilidade entre as características do absorvedor, do próprio sistema mecânico vibratório e das condições de excitação. Conclui-se que a metodologia integrada adotada contribui para a caracterização e seleção dos absorvedores, mas a consolidação experimental requer maior controle das condições de contorno, repetibilidade de montagem e instrumentação. |
| Abstract: | This study aimed to determine the stiffness coefficients of metallic plates representative of a mechanical vibration system and its dynamic vibration absorbers, as well as to evaluate the influence of these devices on the response of a cantilever beam with variable length. The investigation was motivated by limitations observed in previous characterisation procedures, particularly regarding deflection measurements and the traceability of experimental data. A clamped metallic beam and eleven absorber configurations were analysed. The methodology integrated theoretical modelling based on beam theory, numerical simulations using the finite element method, and bending tests performed on a universal testing machine to obtain experimental stiffness values. Based on the obtained mass and stiffness coefficient values, natural frequencies were estimated and frequency responses were evaluated for both the isolated primary system and the coupled system. Theoretical and numerical results showed closer agreement, whereas experimental data presented greater scatter, possibly associated with clamping conditions, assembly procedures, and measurement uncertainties. The incorporation of the absorbers modified the dynamic response of the system and gave rise to two new resonance peaks, replacing the original peak, while effective attenuation depends on the compatibility among the characteristics of the absorber, the mechanical vibration system itself, and the excitation conditions. It is concluded that the integrated methodology adopted contributes to the characterisation and selection of dynamic vibration absorbers, although experimental consolidation requires improved control of boundary conditions, assembly repeatability, and instrumentation |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41135 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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