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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33688
Título: | Um estudo numérico e experimental de um absorvedor dinâmico de vibrações aplicado a um sistema barra-mola amortecido |
Título(s) alternativo(s): | A numerical and experimental study of a dynamic vibration absorber applied to a damped bar-spring system |
Autor(es): | Vieira, Gabriela Back |
Orientador(es): | Novak, Paulo Rogério |
Palavras-chave: | Dinâmica estrutural Análise estrutural (Engenharia) Vibração - Controle Structural dynamics Structural analysis (Engineering) Vibration - Control |
Data do documento: | 29-Nov-2023 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Pato Branco |
Citação: | VIEIRA, Gabriela Back. Um estudo numérico e experimental de um absorvedor dinâmico de vibrações aplicado a um sistema barra-mola amortecido. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2023. |
Resumo: | Este estudo aborda a problemática das vibrações indesejadas em estruturas, que são vistas como destrutivas, capazes de levar a colapsos catastróficos e falhas estruturais por fadiga. Nesse contexto, uma das formas de controlar essas vibrações é por meio do uso de absorvedores dinâmicos passivos de vibração, que são compostos por elementos de massa, rigidez e amortecimento. Esses absorvedores, quando acoplados ao sistema principal, têm a capacidade de atenuar as amplitudes de vibração. Neste trabalho foi realizado um estudo numérico e experimental de um absorvedor dinâmico de vibrações aplicado a um sistema amortecido barra-mola e determinar sua eficiência no controle de vibrações. Inicialmente, foram obtidas analiticamente as equações de movimento de um e dois graus de liberdade, sem e com o absorvedor, respectivamente. Essas equações foram implementadas em algoritmos no programa Matlab, permitindo a obtenção das respostas no domínio do tempo, com auxílio do método de Runge-Kutta, e da frequência, através da Transformada Rápida de Fourier. Simulações experimentais foram conduzidas para determinação do coeficiente de amortecimento e validação dos resultados obtidos numericamente. Os testes foram realizados tanto para vibração livre quanto para vibração forçada, demonstrando reduções satisfatórias nas amplitudes de até 100% numericamente e 93,5% experimentalmente. Esses resultados reforçam a eficácia do uso de absorvedores para o controle de vibrações em sistemas barra-mola amortecidos. |
Abstract: | This study addresses the issue of undesired vibration in structures, which is considered destructive and can lead to catastrophic collapses and structural failures due to fatigue. In this context, one of the ways to control these vibrations is through the use of passive dynamic vibration absorbers, composed of elements such as mass, rigidity, and damping. When integrated into the main system, these absorbers can attenuate vibration amplitudes. This work proposes a numerical and experimental study of a passive mass absorber in the form of a pendulum applied to a damped bar-spring system, aiming to determine its effectiveness in vibration control. Analytical expressions for the equations of motion were initially derived for one and two degrees of freedom, both without and with the pendulum absorber, respectively. These equations were the implemented in algorithms using the Matlab software, allowing for the computation of responses in the time domain through the Runge-Kutta method and in the frequency domain through the Fat Fourier Transform. Experimental simulations were conducted to determine the damping coefficient and validate numerically obtained results. Tests were performed for both free and forced vibration, demonstrating satisfactory reductions in amplitudes of up to 100% numerically and 93,5% experimentally. These outcomes underscore the efficacy of using absorbers for vibration control in damped bar-spring systems. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33688 |
Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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