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Controle modal de vibrações por neutralizadores dinamicos : uma abordagem generalizada

Silva, Hilton Penha January 1991 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 82418.pdf: 2591994 bytes, checksum: 6d6fcdc7b19b64229aa582baeb8a3f60 (MD5) Previous issue date: 1991 / A teoria clássica dos neutralizadores dinâmicos considera o sistema ASER controlado como tendo um único grau de liberdade e o neutralizador, viscoso ou viscoelástico, também com um único grau de liberdade. Esta teoria é limitada em seu espaço e, obviamente, inadequada para a aplicação a sistemas complexos com densidade modal considerável. Este trabalho trata de uma formulação nova e absolutamente geral para o problema de aplicação de sistemas de neutralizadores dinâmicos a estruturas complexas. O método pressupõe a disponibilidade de um modelo modal da estrutura, que pode ser obtido por um código de elementos finitos ou por técnicas de identificação. A teoria como apresentada, permite a otimização do sistema de neutralizadores dinâmicos, quando de um grau de liberdade, de maneira extremamente simples, como uma extensão da teoria clássica de otimização. Ela permite também a consideração de neutralizadores tanto viscosos como viscoelásticos. Dois exemplos de aplicação numérica são apresentados: o caso de um edifício industrial sujeito a uma excitação harmônica e o caso de um eixo de um motor Diesel.
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Controle e vibrações e ruido por neutralizadores dinamicos tipo viga : metodo das grandezas generalizadas equivalentes

Freitas Filho, Fernando Luiz January 1993 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico. Inclui apendice / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 91843.pdf: 1673015 bytes, checksum: a80082db1ff4fb9cb9ae364cfc02379d (MD5) Previous issue date: 1993 / A teoria clássica dos neutralizadores dinâmicos considera o sistema aser controlado, bem como o neutralizador, como tendo um único grau de liberdade. Uma nova teoria, absolutamente geral, foi desenvolvida para neutralizadores de um grau de liberdade acoplados a sistemas de múltiplos graus de liberdade. Esta teoria baseia-se na substituição dos neutralizadores por suas propriedades generalizadas equivalentes, ou seja, massa generalizada equivalente e coeficientes de amortecimento viscoso generalizado equivalente. Esta teoria, aplicada com sucesso para neutralizadores simples, e agora expandida para neutralizadores dinâmicos tipo viga, com dois graus de liberdade na raiz, isto é, no ponto de fixação ao sistema primário. Com o auxílio do método das matrizes de transferência, as matrizes das grandezas generalizadas equivalentes são derivadas, bem como as equações gerais do sistema composto, em termos das coordenadas do sistema primário apenas. É apresentado um exemplo que consiste numa viga em balanço na qual são acoplados 2 neutralizadores tipo viga e uma força. Foi feito um processo de otimização dos neutralizadores para o controle dos primeiros modos de vibração do sistema principal. São plotadas as curvas da função de transmissibilidade, definida, no domínio da freqüência, pelo módulo da razão entre a força transmitida no engaste e a força aplicada na estrutura.
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Otimização do neutralizador dinamico tipo pendular

Alvarenga, Eduardo de Souza January 1994 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 101282.pdf: 5423722 bytes, checksum: 485ca5956bfb6dd574f2408ec34515fa (MD5) Previous issue date: 1994 / Estudo dos esforços dinâmicos atuantes no neutralizador dinâmico tipo pendular, determinando-se suas grandezas generalizadas equivalentes. Estudo do comportamento dinâmico de um sistema de um grau de liberdade ao qual é aplicado um neutralizador dinâmico tipo pendular, propondo-se a otimização considerando sua forma construtiva e o comportamento viscoelástico do material que o compõe. Uma aplicação prática é demonstrada, através da redução da função resposta em freqüência do primeiro modo de um modelo reduzido de prédio industrial, utilizando-se neutralizadores tipo pendular otimizados de acordo com a teoria desenvolvida.
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Análise de um absorvedor dinâmico de vibrações pseudoelástico

Oliveira, Hugo de Souza 27 February 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-12T12:45:10Z No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-17T14:53:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-17T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / O absorvedor dinâmico de vibrações (ADV) é um dispositivo de controle de vibração passivo bem estabelecido na literatura que busca a redução das amplitudes de vibração de um sistema primário sujeito a um forçamento harmônico externo. Quando acoplado a um sistema primário, o ADV promove a redução dos níveis de vibração em uma frequência de projeto específica. Todavia, surgem dois novos picos de ressonância, introduzindo comportamentos críticos que devem ser evitados. Dessa forma, os ADVs tradicionais funcionam como supressores de vibração em estreitas bandas operacionais de frequências. O uso de ligas de memória de forma (Shape Memory Alloy - SMAs) consiste em uma alternativa para buscar uma melhora do desempenho do ADV clássico, aumentando a banda operacional do ADV ou mitigando os níveis de vibrações nas frequências de ressonância introduzidas pelo acoplamento do absorvedor. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma análise da dinâmica não linear de um absorvedor de vibrações passivo peseudoelástico composto por SMA. Inicialmente, apresenta-se uma análise dinâmica de um oscilador 1GL com SMA, representando o ADV. Em seguida, esse ADV pseudoelástico é acoplado a um sistema de um grau de liberdade, que representa o sistema primário. O desempenho do ADV é analisado através da análise das amplitudes máximas de vibração do sistema primário para diferentes amplitudes e frequências de forçamento. O comportamento histerético introduz características complexas na dinâmica do sistema, mas também altera a resposta do absorvedor em relação ao ADV clássico, permitindo reduções dos níveis de vibração nas frequências relacionadas aos novos picos de ressonância. Comparações entre os desempenhos do ADV linear clássico e do ADV pseudoelástico são apresentadas por meio de simulações numéricas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The tuned vibration absorber (TVA) is a well-established passive vibration control device for achieving vibration reduction of a primary system subjected to external excitation. When coupled to a primary system, the TVA promotes vibration reduction at its design forcing frequency. Nevertheless, two new resonance peaks appear introducing critical behaviors that must be avoided. The use of shape memory alloys (SMAs) can improve the performance of the classical TVA. This dissertation deals with the nonlinear dynamics of a passive pseudoelastic tuned vibration absorber (PTVA) with an SMA element. At first, an one-degree of freedom oscillator with an SMA element, representing the PTVA, is dynamical analyzed. After that, this pseudoelastic oscillator is coupled to a single-degree of freedom linear oscillator that represents the primary system. The SMA-PTVA performance is evaluated by analyzing primary system maximum vibration amplitudes for different forcing amplitudes and frequencies. The influence of the hysteretic behavior due to stress-induced phase transformation is considered. The hysteretic behavior introduces complex characteristics to the system dynamics but also changes the absorber response allowing vibration reduction related to the new resonance peaks introduced when coupling the TVA. Numerical simulations establish comparisons of the SMA-PTVA results with those obtained from the classical TVA.
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Caracterização dinâmica de um protótipo de stockbridge pseudoelástico / Dynamic characterization of a stockbridge damper prototype pseudoelastic

Silva Junior, Antonio José da 12 August 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-03-06T13:41:36Z No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Absorvedores dinâmicos de vibração do tipo stockbridge são amplamente utilizados para minimizar vibrações eólicas em cabos aéreos de transmissão de energia elétrica. Uma das principais limitações desse tipo de absorvedor é a faixa de frequência relativamente estreita na qual ele apresenta um desempenho satisfatório. Devido a essa limitação entre outras provocadas por mudanças climáticas, de ventos e provocadas por danos ambientais causados por desmatamentos, queimadas e outros se faz necessário o desenvolvimento de novos modelos de stockbridges, utilizando outros tipos de materiais como as ligas com memória de forma. Esses novos modelos devem possuir maior capacidade de dissipação de energia e serem aplicáveis em faixas de frequências mais amplas que os modelos convencionais. O objetivo do presente trabalho é comparar, por meio de uma análise experimental, o desempenho de absorvedores de vibrações do tipo stockbridge convencional a outros baseados no comportamento pseudoelástico das ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA). O desempenho dos absorvedores convencionais, bem como o dos protótipos será avaliado por meio da dissipação de energia em função da frequência de excitação. Os métodos utilizados para medir a dissipação serão Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), Power Method e Forced Response Method previstos nas normas IEEE Std 563™-1978 (R2007), IEEE 664™ 1993 (R2007) e IEC 61897 1ªED 1998-09. Os resultados obtidos ilustram o potencial das SMA para este tipo de aplicação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Dynamic vibrations absorbers such as the stockbridge dampers are largely used to minimize the aeolian vibration in overhead electrical power transmission lines. One of the main limitations of this type of absorber is the relatively narrow frequency band in which its satisfactory performance is observed. Because of this limitation among others caused by climate change, wind change and provoked by environmental damage done by deforestation, wild fires and others, it’s necessary to develop new models of stockbridge dampers, using other materials such as the Shape Memory Alloy (SMA). These new models should have greater capacity to dissipate energy and should be applicable in wider frequency bands than the conventional models. The objective of this work is to compare, based on an experimental analysis, the performance of different stockbridge vibration dampers: the conventional and the others based on the pseudoelastic behavior of the SMA. The prototype’s performance will be evaluated by the energy dissipation measured according to the Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), the Power Method and the Forced Response Method according to the IEEE Std 563™-1978, IEEE 664™ 1993(R2007) and IEC 61897 1ªED 1998-09 Standards. The obtained results show the potential of the SMAs for this type of application.
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Determinação de amortecimento otimo em sistemas mecanicos rotativos

Atalla, Mauro Jorge 30 July 1992 (has links)
Orientador: Hans Ingo Weber / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-15T22:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Atalla_MauroJorge_M.pdf: 2223608 bytes, checksum: dc526786cd7792188deea919f9ceb6ea (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: As máquinas rotativas são submetidas a muitos efeitos dinâmicos. Em certas situações é desejável reduzir os níveis de vibração de uma máquina para que não haja danos na estrutura que a suporta, para melhorar sua performance, ou ainda para reduzir os níveis de ruído. Este trabalho trata do estudo da introdução de amortecimento passivo em máquinas rotativas com a finalidade de reduzir seus níveis de energia armazenada, e assim reduzir seus níveis de vibração. É feita uma análise dos critérios existentes para sistemas não rotativos e escolhe-se um destes para ser adaptado a sistemas rotativos. Durante o trabalho procura-se determinar como os parâmetros físicos da estrutura influenciam o valor do amortecimento a ser introduzido, e qual o comportamento do sistema sob o efeito deste amortecimento, através da análise da variação da energia armazenada em função do tempo e da resposta no domínio do tempo. No final é sugerida uma solução para um problema real: um sistema excitado por forças de desbalanceamento / Abstract: Rotating machines are subjected to many dynamical effects. In certain situations it is desirable to decrease the leveI of vibration, so that the structure that supports it will not be damaged, to improve the performance, or to reduce the noise. This work deals with the study of the introduction of passive damping in rotating machines with the purpose of reducing its energy levels, and therefore decrease its vibration levels. An analysis of the existing criteria for non-rotating machines is done, and then one of these is adapted to rotating systems. During this work it is determined how the physical parameters of the system affect the value of damping to be introduced and the behaviour of this system under the effect of this damping, by looking at the variation of the stored energy and the response in the time domain. At the end a solution for a real problem is suggested: a system excited by unbalance forces / Mestrado / Mestre em Ciências
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Programa computacional para análise dinâmica da interação veículo-estrutura em pontes ferroviárias / Computer program for dynamic analysis of vehicle-structure interaction in railway bridges

Silva, Dyorgge Alves 17 July 2012 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-04-15T11:13:01Z No. of bitstreams: 1 2012_DyorggeAlvesSilva.pdf: 7185904 bytes, checksum: 13e940e1d67299a02dd705670abb720b (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-04-17T13:27:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DyorggeAlvesSilva.pdf: 7185904 bytes, checksum: 13e940e1d67299a02dd705670abb720b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-17T13:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DyorggeAlvesSilva.pdf: 7185904 bytes, checksum: 13e940e1d67299a02dd705670abb720b (MD5) / O problema da interação veículo estrutura vem cada vez mais ganhando destaque, principalmente com os fortes investimentos que este sistema modal vem experimentando. Assim sendo, estudos com o intuito de desenvolver ferramentas computacionais, que sejam capazes de representar o comportamento destas estruturas, considerando os efeitos dinâmicos provocados pelo tráfego de trens de carga sobre pontes, vem recebendo grande importância para análise e compreensão deste fenômeno. Neste trabalho, uma breve revisão de pesquisas anteriores sobre a interação dinâmica da ponte e veículos em movimento é apresentada. Modelos de veículos com complexidades crescentes, incluindo a carga em movimento, modelos de massas suspensas simplificadas e o modelo de veículo mais sofisticados representado por um conjunto de massas suspensas são considerados, assim como os efeitos de suspensão e de dissipação de energia. A ponte adotada para o estudo de vibrações induzidas pela a passagem das cargas é representa por uma viga simplesmente apoiada modelada por elementos finitos de pórtico plano. Para resolver o problema da interação veículo-estrutura um elemento de interface é apresentado para modelar o acoplamento e se mostra muito adequado para aplicações em pontes ferroviárias. O método da integração direta ao longo do tempo é empregado na solução das equações diferenciais de segunda ordem, resultantes das equações de movimento, que incluem o problema da interação veículoestrutura. A versatilidade e aplicabilidade do processo proposto são validadas através de exemplos comparativos, numéricos e analíticos, apresentando bons resultados. Conclui-se que o programa computacional desenvolvido neste trabalho apresenta ser uma boa ferramenta nos estudos relacionados às respostas do sistema veículo-estrutura, considerando a interação e os efeitos inerciais da massa suspensa. Por fim, são apresentadas sugestões de pontos importantes a serem discutidos no futuro. _______________________________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The problem of interaction vehicle structure is increasingly gaining attention, since there is a strong investment in this railroad transportation. Thus, the developing of computational tools that aim to simulate the dynamic interaction between freight trains and bridges is gaining more importance. This thesis begins with a brief review of previous research on the dynamic interaction. Vehicle models with increasing complexities, moving loads and compositions are considered, as well as the effect of suspension and power dissipation. Later, a new approach for the interaction modelling is presented. Bridges are simulated as simple supported beams using finite elements. Several models for vehicles are also formulated. The interaction was modeled by means of an interaction element that showed to be suitable for the analysis of railroad bridges. For the integration of the motion equation, the Newmark integration algorithm was used. The versatility and applicability of the proposed procedure is validated through comparative examples, numerical and analytical, with excellent results. It is concluded that the presented approach represents an alternative and easy way to simulate and study the response of a vehicle-structure interaction system. Finally, suggestions about future improvements are discussed.
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Efeito da vibração mecanica na estrutura de peças fundidas

Mello, Jose Daniel Biasoli de 14 July 2018 (has links)
Orientador : Trevor William Clyne / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:58:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_JoseDanielBiasolide_M.pdf: 3021737 bytes, checksum: ec03ad5f828052d514ace748c84fb635 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Procurou-se analizar a eficiência de um tipo específico de agitação mecânica (vibração senoidal aplicada no sentido vertical do sistema metal-molde), como agente controlador da estrutura bruta de fusão de ligas de alumínio solidificado em es cala de laboratório. Pela variação das condições dinâmicas impostas ao sistema, determinou-se a existência de um campo de utilização efetiva do processo, atuando a agitação mecânica como efetivo agente de refino para o alumínio comercialmente puro. A pesquisa mostra também a influência conjunta da adição de soluto (cobre) e inoculação (Nb) com a agitação mecânica sobre a estrutura de solidificação do alumínio. A vibração mecânica demonstrou em todas as ocasiões ser um excelente refinador da estrutura, provando sua viabilidade técnica agente refinador da estrutura bruta de fusão de alumínio comercialmente puro / Abstract: This study concerns the effect of a specific form of mechanical vibration (sinusoidal in a vertical plane) on the solidification structure of aluminium alloys, with a view to refining the grain size and inproving the mechanical properties of the casting. It was found that, in terms of the variables of the process, an optimal field of operation could be defined, corresponding to conditions of effective grain refinement combined with good physical stability and reasonable energy expenditure. The investigation encompassed commercially pure aluminium and Al-Cu alloys and also included the effect of simultaneous inoculation (with niobium). Observed results were correlated with mechanisms of refinement, and the viability of the process was considered in practical terms / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica
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Estudo de um dispositivo de redução de amplitude na passagem de um rotor pela velocidade critica

Cavalca, Kátia Lucchesi, 1963- 15 July 1988 (has links)
Orientador: Hans Ingo Weber / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalca_KatiaLucchesi_M.pdf: 1578626 bytes, checksum: 7b8b7d90e6766f4ff8a4ef58a4386015 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Este trabalho trata da análise não linear de um Rotor Laval simples passando pela sua ressonância, sob ação do atrito seco de Coulomb. Introduz-se o atrito no sistema através de um mecanismo auxiliar independente, de forma que este atue principalmente nas direções perpendiculares e transversais ao eixo do rotor. Através de simulação numérica observou-se alterações dinâmicas interessantes na resposta do sistema quando da variação de determinados parâmetros, de onde surgiram algumas recomendações construtivas importantes. Verificou-se que, desacoplando o sistema auxiliar após a velocidade crítica, ocorre uma redução da amplitude de vibração na ressonância, ou seja, o atrito seco, neste caso, atua como força amortecedora do movimento vibratório. / Abstract: The non-linear analysis of a simple Laval Rotor crossing its resonance under Coulomb dry friction action is studied. This friction is introduced in the system through an auxiliary mechanism so that it works mainly on the perpendicular and transversal directions of the rotor shaft. Interesting dynamical changes on the system response are observed through numerical simulations when some parameters are varied. Some important constructive requirements appeared from these numerical studies. It could be verified that disconnecting the auxiliary system after the critical speed, a vibrational amplitude reduction occurs on the ressonance, i.e., in this case the dry friction works like a damping force of the vibratory motion. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica
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Diagnose de falhas utilizando observadores de estado em placas de Kirchhoff com absorvedores dinâmicos de vibração /

Ribeiro, Victor Hugo. January 2015 (has links)
Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: Fabrício César Lobato de Almeida / Resumo: Atualmente as indústrias, as construções civis e centros de pesquisas têm direcionado suas pesquisas visando o controle de vibrações das estruturas através da atenuação das amplitudes de movimento e monitoramento das mesmas pela detecção e localização de falhas oriundas de desgastes ou qualquer outro tipo de irregularidade que altere o comportamento dinâmico e consequentemente sua vida útil. O presente trabalho tem como objetivo a utilização de absorvedores dinâmicos de vibração do tipo lâmina vibrante, modelado por elementos finitos de viga (Euler-Bernoulli), acoplados à uma plataforma, ou superfície retangular modelada por elementos finitos de placa de Kirchhoff que possui um motor em sua superfície. As vibrações são geradas por um desbalanceamento rotativo e a metodologia dos Observadores de Estado é aplicada para detecção e localização de falhas nos parâmetros mais propensos a desgastes ou alterações estruturais. São feitas simulações computacionais com o intuito de ilustrar o comportamento da estrutura e demonstrar os efeitos do acoplamento do absorvedor na estrutura primária / Abstract: Currently, industries, civil construction and research centers have directed their research aiming at the vibration control of structures by mitigating the range of motion and monitoring by detecting and locating faults arising from wear or any other type of irregularity that can change the dynamic behavior and therefore your life. This study aims to use dynamic vibration absorbers of vibrating blade type, modeled by finite element beam (Euler-Bernoulli), coupled to a platform or rectangular surface modeled by finite element Kirchhoff plate that has a motor on its surface. The vibrations are generated by a rotating imbalance and the methodology of State Observers is applied to detection and localization of failures in the more prone parameters to wear or structural changes. Computational simulations are done with the intention of illustrating the behavior of the structure and to demonstrate the effects of coupling the absorber in the primary structure / Mestre

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