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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Modelagem e análise dinâmica de um absorvedor de vibrações por efeito de impacto
Title Alternative: Modeling and dynamic analysis of a vibration absorber by effect of impact
Author: Albuquerque, Marcos Vieira de, 1988-
Advisor: Pederiva, Robson, 1957-
Abstract: Resumo: Os absorvedores de vibração por efeito de impacto são dispositivos passivos de amortecimento que utilizam massa(s) secundária(s), ¬com movimento livre entre uma folga pré-estabelecida, para colidir(em) contra a estrutura a ser amortecida, dissipando parte da energia a partir da transferência de momento linear entre as massas envolvidas. Trabalhos recentes mostram a eficiência deste tipo de absorvedor, contudo, sua eficiência depende de muitos parâmetros, como: a folga existente para o movimento da partícula, razão entre a massa da partícula e a massa da estrutura, material e geometria dos corpos, amplitude e frequência de vibração do sistema, coeficiente de restituição e velocidade de impacto. Neste trabalho, um sistema de um grau de liberdade foi modelado e, em seguida, foi adicionada uma massa secundária, interna à massa principal, que se movimenta sem atrito entre uma determinada folga, adicionando mais um grau de liberdade ao sistema. O contato entre a massa principal e a massa secundária foi modelado por um conjunto não linear de mola ¿ amortecedor, onde os parâmetros de contato (rigidez e amortecimento) foram calculados de acordo com modelos matemáticos, dependentes do material dos corpos, do coeficiente de restituição e velocidade de impacto. Para validar o modelo matemático, foi projetada e construída uma bancada experimental para representar um sistema de um grau de liberdade que pode vibrar livremente ou forçadamente a partir do movimento de base. A bancada permite adicionar uma massa para que ocorra o impacto entre uma determinada folga, que pode ser variada dentro de certo limite. Ensaios experimentais foram realizados e as respostas foram comparadas com as respostas teóricas. As equações de movimento desenvolvidas foram integradas utilizando o software MATLAB® para analisar a resposta de deslocamento temporal, variando a folga e a razão de massa do sistema. No caso de vibração forçada, a transmissibilidade de deslocamento foi obtida pela razão da amplitude da estrutura pela amplitude da base e utilizada como parâmetro de comparação dos casos sem e com impacto. As condições impostas à bancada experimental foram reproduzidas no modelo matemático proposto e os resultados teóricos mostraram, qualitativamente, coerência com os resultados experimentais nas condições analisadas

Abstract: Impact Dampers are passive devices that utilize auxiliary mass(es), or particle(s), with free movement between a pre-set clearance, to collide against the structure to be damped, dissipating part of energy from the momentum transfer between the masses involved. Recent studies have shown the efficacy of this type of absorber, however its efficiency depends on many parameters such as the existing clearance for the movement of the particle, the system mass ratio (ratio between the mass of the particle and the mass of the structure), materials and geometry of bodies, amplitude and frequency of vibration system, coefficient of restitution and impact velocity. In this work, a single degree of freedom system was modeled and then was added a secondary frictionless mass (internal to the primary mass) that moves between a certain clearance, which adds a new degree of freedom to the system. The contact between the primary and secondary mass was modeled by a non-linear spring ¿ damper set. The contact parameters (stiffness and damping) were calculated according to mathematical models, dependent on the body material, the coefficient of restitution and impact velocity. To validate the mathematical model, it was designed and built a test rig to represent a system that can vibrate freely or forced from harmonic base movement. The test rig allows addition of an impact mass to collide to the structure between an adjustable clearance. Experimental tests were carried out and the responses were compared with theoretical results. The equations of motion developed were integrated using the MATLAB® to analyze the temporal displacement response by varying the clearance and the mass ratio of the system. In the case of forced vibration, the displacement transmissibility was obtained. The conditions imposed on the test rig reproduced in the proposed mathematical model, were qualitatively consistent with the experimental results
Subject: Vibração
Amortecimento (Mecânica)
Impacto
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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