[pt] Este trabalho tem como finalidade apresentar o desenvolvimento de dois protótipos de amortecedores viscosos utilizados na atenuação das oscilações em motores de passo. É apresentada a metodologia para observação do desempenho dos amortecedores frente diversas condições de acionamento e uma análise dos resultados obtidos. / [en] The present work describs the development of two viscous damoers intended to reduce the oscilations which are common in step motors. The work also present the methodology to observe the performance of viscous dampers in many situations and the experimental results obatained.

[pt] No presente trabalho estuda-se a aplicação do controle estrutural na proteção de estruturas submetidas a carregamentos dinâmicos contra níveis de vibração indesejáveis que possam causar desconforto e, até mesmo, comprometer a segurança e integridade da edificação. Os três tipos de controle estrutural, passivo, ativo e híbrido, são analisados de forma a evidenciar as vantagens do uso do controle híbrido. O mecanismo de controle utilizado é o denominado amortecedor de massa sintonizado (AMS), devido à sua vasta aplicação na Engenharia Civil, tendo uma grande quantidade sido instalada em edifícios, pontes e chaminés industriais para controle de vibrações causadas pelo vento. Verifica-se a influência da não- linearidade da rigidez do AMS no comportamento do sistema principal. A utilização de amortecedores de massa sintonizados múltiplos é também estudada como uma forma de vencer certas limitações quanto à robustez deste tipo de sistema e melhorar sua performance. Analisa-se por fim o comportamento e eficiência do amortecedor de massa híbrido (AMH), em relação ao AMS passivo. Para cálculo da força de controle são utilizados os seguintes algoritmos: controle ótimo linear clássico, controle ótimo instantâneo e controle ótimo não-linear. Uma estratégia para definição das matrizes de ponderação, utilizadas no algoritmo de controle ótimo instantâneo, que minimizem a amplitude da resposta harmônica permanente é apresentada. Exemplos numéricos são apresentados ao longo de todo o trabalho. Verifica-se que a utilização do controle híbrido é mais eficiente que os controles passivo e ativo isolados, requerendo forças de magnitude inferiores, o que reduz bastante o custo deste tipo de sistema. O sistema de controle híbrido se mostrou eficiente na redução de vibrações causadas por carregamentos cujas freqüências eram diversas das consideradas no projeto do sistema de controle passivo. Verificou-se, ainda que o mesmo se comportou de forma satisfatória no caso de discrepância na freqüência natural da estrutura. / [en] In this work the use of structural control is studied to protect dynamically loaded building structures against undesirable vibration levels, which can cause human discomfort and, even more, compromise the building safety and integrity. The three types of structural control, passive, ative and hybrid, are analysed to show the advantages of hybrid control in reducing undesirable vibration levels. The chosen control mechanism is the so called tuned mass damper (TMD), due to its large application in Civil Engineering, having a great number of these devices been installed in buildings, bridges and industrial chimneys to control structural vibrations induced by wind loads. It is also verified the influence of TMD non linear stiffness on the main system behaviour. The use of multiple tuned mass dampers is studied as a possible way of improving the TMD robustness and performance. The hybrid mass damper (HMD) behaviour and efficiency comparing to the passive mass damper is analysed in detail. To calculate the control force the following control algorithms are used: classical optimum linear control, instantaneous optimum control and non-linear optimum control. A strategy to define the weighting matrices used in the instantaneous optimum control algorithm that minimizes the harmonic response amplitude is presented. Several numerical examples are presented aalong the work. The results show that the hybrid control is more efficient that the passive or active control used separately, requiring smaller forces reducing in this way the cost of the control system. The hybrid control system showed to be more efficient in reducing vibrations caused by loadings which had different frequencies from that considered on the passive control design. Moreover it was shown that hybrid control has a satisfactory perfomance when discrepancies in natural frequency occur.

[pt] A redução de deslocamentos e acelerações em edifícios é um aspecto de vital importância no projeto de estruturas sob a ação de sismos. Assim, o controle de vibrações de estruturas em regiões sujeitas a eventos sísmicos tem se tornado um importante tema de pesquisa em engenharia. Dentre os mecanismos propostos para a redução de vibrações em estruturas, encontram-se os amortecedores magnetoreológicos (MR). Amortecedores magnetoreológicos são dispositivos passivos ou semiativos que controlam as vibrações com um consumo mínimo de energia. Estes mecanismos são caracterizados por um comportamento histerético não linear que leva em geral a uma grande dissipação de energia. Neste trabalho estuda-se o efeito de um amortecedor MR e de seus parâmetros característicos na redução das vibrações de edifícios e torres esbeltas. Para isto, utiliza-se o modelo de Bouc-Wen. O edifício é descrito como um sistema discreto massa-mola-amortecedor do tipo shear-building e a torre como um pêndulo múltiplo, onde se leva em conta a possibilidade de grandes rotações e deslocamentos. Considera-se o amortecedor localizado na estrutura (primeiro andar) e como um sistema de isolamento de base, com o propósito de verificar a influência da localização do amortecedor na redução das respostas dinâmicas. Quando o dispositivo é usado como isolamento de base, ambos os modelos mostraram uma grande diminuição da resposta dinâmica, em comparação aos resultados com o dispositivo no primeiro andar. Estuda-se também a influência da relação entre as frequências da estrutura e o conteúdo de frequências da excitação na eficiência do amortecedor MR. Os resultados mostram que esta relação tem uma grande influência no grau de redução das vibrações da estrutura controlada. Em todos os casos analisados, observa-se que o amortecedor MR leva a uma redução das vibrações, em particular dos deslocamentos da estrutura. / [en] The reduction of displacements and accelerations in buildings is a vital aspect in the design of structures under an earthquake excitation. Thus, the vibration control of structures in areas subject to seismic events has become an important research topic in engineering. Among the proposed mechanisms to reduce vibrations in structures, are the magneto rheological dampers (MR). Magneto rheological dampers are passive or semi-active devices for vibration control characterized by small energy consumption. These mechanisms are characterized by a nonlinear hysteretic behavior that usually leads to large energy dissipation. In this paper the effect of an MR damper and its characteristic parameters in reducing the vibrations of buildings and slender towers is studied. For this, the Bouc-Wen model is adopted. The building is described as a discrete mass-spring-damper-type shear-building and the tower as a multiple pendulum, which takes into account large displacements and rotations. It is considered that the damper is located in the structure (first floor) or as a base isolation system, in order to verify the influence of the location of the damper in the reduction of dynamic responses. When the device is used as a base isolation, both models show a large decrease of the dynamic response as compared to the results with the device on the first floor. The influence of the relationship between the frequencies of the structure and frequency content of the excitation on the efficiency of MR damper is also investigated. The results show that this relation has a great influence on the degree of reduction of vibrations of the controlled structure. In all cases here analyzed, it is observed that the MR damper leads to a reduction of the vibration response, in particular the displacement of the structure.