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[en] ANALYSIS AND PASSIVE CONTROL OF RECTANGULAR PLATES / [pt] ANÁLISE E CONTROLE PASSIVO DAS VIBRAÇÕES DE PLACAS RETANGULARESFABIO JORGE DIAS MACHADO 21 February 2008 (has links)
[pt] Neste trabalho é apresentado um método numérico de
resolução para a
equação diferencial de placas: o método de Galerkin
Iterativo. O método é
utilizado para obtenção das cargas críticas de flambagem e
das freqüências
naturais para placas retangulares com condições de
contorno arbitrárias. São
determinados ainda os modos de vibração de placas para
diversas condições de
contorno. É também apresentada uma análise do
comportamento estático e
dinâmico de placas planas retangulares. Utilizando-se dos
resultados obtidos
nesta análise e do método de Galerkin Iterativo, analisa-
se a influência dos
carregamentos axiais sobre as propriedades de vibração de
uma placa com
diversas condições de contorno, como proposta de um meio
de controle passivo
de vibrações em placas retangulares. Realiza-se uma
análise linear para o
carregamento no plano médio da placa e outra não-linear no
caso de placas
submetidas a carregamentos excêntricos, ou seja, fora do
plano médio da placa.
Mostra-se que o método de Galerkin Iterativo permite a
obtenção de modos de
vibração ortogonais possibilitando a resolução de
problemas dinâmicos através
do método de superposição de modos. Além disso, mostra-se
que o método de
controle passivo de vibrações em placas, através da
aplicação de forças de
compressão no plano, reduz a amplitude da resposta na
região de ressonância. / [en] The aim of this work is to present a procedure for the
solution of differential
equations for plates: the Iterative Galerkin method. With
the aid of this method,
the buckling loads and natural frequencies of plates are
obtained for plates with
arbitrary sets of boundary conditions. The vibration modes
of plates with various
boundary conditions are obtained and compared with results
found in literature.
An analysis of the static and dynamic behavior of unloaded
and in-plane loaded
rectangular plates is presented. The use of in-plane loads
as a passive vibration
control technique for rectangular plates is investigated
using the results obtained
by the Iterative Galerkin`s method. A linear analysis is
conducted for loads
applied on the plate mid-surface and a non-linear one for
plates with in-plane
eccentric loads. Moreover, it is shown that the Iterative
Galerkin method leads to
a set of orthogonal vibration modes allowing the use of
superposition methods in
the solution of dynamic problems. Furthermore, the results
show that the
proposed passive vibration control through the use of in-
plane compression
loads, decrease the response in the resonance region.
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[en] PENDULUM SYSTEM FOR THE PASSIVE CONTROL OF THE VIBRATIONS OF STRUCTURES UNDER BASE EXCITATION / [pt] SISTEMA PENDULAR PARA CONTROLE PASSIVO DAS VIBRAÇÕES DE ESTRUTURAS SOB EXCITAÇÃO DE BASE19 November 2021 (has links)
[pt] O controle passivo de vibrações em edifícios usando absorsores pendulares tem sido bastante estudado na literatura técnica e usado na pratica em edifícios altos como o Taipei-101 em Taiwan. Como a frequência do pêndulo depende apenas do seu comprimento e da aceleração da gravidade, para sintonizar a
frequência do pêndulo com a do edifício, tem-se como única variável de projeto o comprimento do pêndulo. Entretanto, em muitos casos, o comprimento necessário e o espaço requerido não se coadunam com o projeto. Nestes casos pode-se substituir o pêndulo clássico por um sistema pendular equivalente
composto por uma massa que se movimenta sobre uma superfície curva, permitindo maior flexibilidade no projeto do absorsor, já que o comprimento do pêndulo torna-se irrelevante e a forma da superfície curva pode ser otimizada. Em virtude do movimento da massa sobre a superfície curva, novas forças de
inércia e amortecimento não encontradas no pêndulo clássico podem aparecer. No presente trabalho um sistema pendular composto de uma massa que se desloca através de suportes rolantes sobre uma superfície curva é proposto para controle das oscilações de estruturas sob excitação de base. Este sistema
pendular tem a vantagem de poder ser usado tanto como um amortecedor pendular de massa sintonizada (APMS) quanto como isolador de base pendular (IBP). Como o sistema pendular pode, em certos casos, apresentar grandes rotações, barreiras que limitam o movimento são propostas, gerando forças de
impacto cuja eficiência no controle de vibrações é aqui investigada. / [en] The passive vibration control of buildings using pendulum absorber has been extensively studied in the technical literature and used in high buildings such as the Taipei-101 in Taiwan. Since the frequency of the pendulum depends only on its length and the acceleration of gravity, to tune the frequency of the
pendulum to that of the building, its length is the sole design variable. However, in many cases, the pendulum length and the space required for its installation are not consistent with the design. In these cases one can replace the classic pendulum with an equivalent pendulum system comprising a mass that moves on a curved surface, allowing greater flexibility in the absorber design as the length
of pendulum becomes irrelevant and the shape of the curved surface can be optimized. Because of the mass movement on the curved surface, new inertia and stiffness forces not found in the classic pendulum may appear. In the present work a pendulum system comprising a mass that moves through rolling bearings on a curved surface is proposed for control of the oscillations of structures under base excitation. This pendulum system has the advantage of being used both as a pendulum tuned mass damper (APMS) and as a base isolation pendulum system (IBP). As the pendulum system can, in certain cases, display large rotations, barriers which limit its movement are proposed, generating impact forces whose
efficiency in vibration control is here investigated.
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