Made available in DSpace on 2018-07-27T17:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-30. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T17:16:35Z : No. of bitstreams: 1 000888005.pdf: 2314737 bytes, checksum: fe957a04aa48ca32759e7812068c0620 (MD5) / 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 / 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

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:10Z : No. of bitstreams: 1 000864230.pdf: 1866850 bytes, checksum: 9ad28107377e11f0b8e5361f14581a46 (MD5) / Os sistemas produtivos modernos requerem, cada vez mais, confiabilidade e bom desempenho de seus equipamentos que, ao apresentarem níveis de vibração elevados, tendem a se deteriorar precocemente e produzir variações no processo produtivo, comprometendo assim sua utilização. Dado o interesse em mitigar os efeitos da vibração, nos últimos anos o estudo de sistemas que sejam capazes de controlar os deslocamentos e as forças dinâmicas geradas por equipamentos vem ganhando espaço considerável na engenharia. Este trabalho apresenta o estudo de uma técnica de controle semiativo que emprega a alteração das propriedades dinâmicas através da modificação da rigidez do sistema, para produzir o efeito de atenuação de vibrações. Foi desenvolvida uma metodologia para avaliação do efeito de alteração da rigidez do sistema através de análise adimensional dinâmica do sistema e, além disso, foram também equacionados analiticamente todos os parâmetros envolvidos no controle das propriedades do sistema. Foi desenvolvido o projeto teórico de um dispositivo capaz de realizar a modificação da rigidez de um sistema mecânico, sendo este simulado em condições de aplicação na atenuação de vibrações de um equipamento que atravessa sua frequência natural. Os resultados demonstram que o dispositivo tem aplicação bastante efetiva para pequenas estruturas e que o conceito pode ser estendido para experimentos com sistemas reais / Modern production systems increasingly require good reliability and performance of their machines and equipment. Those which have high vibration levels tend to deteriorate sooner and to produce poor production processes, which means that the maximum availability cannot be exploited. In recent years, due to the desire to mitigate the effects of vibration, systems which are capable of controlling the dynamic displacements and forces generated by equipment, have been studied. The work in this dissertation presents a study of a semi-active control technique which changes the dynamic properties of a machine, through the modification of the system stiffness, to produce the effect of vibration reduction. A methodology is developed to evaluate the effect of the system stiffness alteration through dynamic analysis. A potential implementation of a design capable of modifying the stiffness of a mechanical system is presented, and simulations are carried out into its performance as a machine passes through its natural frequency. The results show that the design works in principle and has the potential to work in a real experimental system

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Desenvolvimento de um modelo analítico-experimental para a determinação da história temporal da força de impacto entre o pistão e o cilindro em motores reciprocos de combustão interna, considerando a influência do filme de óleo de lubrificação. Extensivos testes experimentais foram conduzidos em três bancadas de teste especialmente desenvolvidas para o projeto. A história temporal da força de impacto foi determinada utilizando-se a teoria de Reynolds para filmes fluídicos, e o espectro desta força foi derivado de funções de transferência. Os resultados experimentais mostraram que a teoria de Reynolds pode ser utilizada para a determinação do coeficiente de amortecimento efetivo do filme de óleo, contudo, quando o filme de óleo esta contaminado com gás, a teoria de Reynolds super estima a magnitude da força de impacto. Um modelo teórico constituído por uma mola (bolhas de gás) conectada em série com um elemento de amortecimento viscoso (filme de óleo) mostrou representar bem o comportamento dinâmico da mistura de óleo com bolhas de gás. Este modelo permite a estimativa da força de impacto levando em consideração o filme de óleo de lubrificação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-21Bitstream added on 2014-06-13T20:35:23Z : No. of bitstreams: 1 000740391.pdf: 3050391 bytes, checksum: a8c46856114d4e5e5f67e81c1feb384d (MD5) / Nesta dissertação investiga-se o comportamento de um sistema de isolamento de vibrações de um grau de liberdade com amortecimento não linear. As transmissibilidades das forças e de movimento deste sistema são comparadas com as de um sistema de isolamento de vibrações linear. O sistema não linear é composto por uma mola e um amortecedor viscoso, ambos lineares, que estão acoplados a uma massa de modo tal que o amortecedor é perpendicular à mola. O sistema é excitado harmonicamente por um deslocamento da base ou por uma força na direção da mola. Quando o sistema é excitado por uma forca harmônica, as forças transmitidas através da mola e do amortecedor são analisadas separadamente, decompondo-as em termos dos seus harmônicos; permitindo assim determinar a contribuição individual de cada elemento no comportamento não linear do sistema como um todo. A transmissibilidade do sistema de isolamento não linear é calculada por meio de expressões analíticas validas para excitações com pequenas amplitudes, já para excitações com amplitudes grandes, calcula-se por meio de simulações numéricas. / In this work the behaviour of a single degree of freedom (SDOF) passive vibration isolation system with a geometrically nonlinear damper is investigated, and its displacement and force transmissibilities are compared with that of a linear system. The nonlinear system is composed of a linear spring and a linear viscous damper which are connected to a mass so that the damper is perpendicular to the spring. The system is excited with either a harmonic force or an imposed displacement of the base in the direction of the spring. When excited with a harmonic force, the forces transmitted through the spring and the damper are analysed separately by decomposing the forces in terms of their harmonics. This enables the effects of these elements to be studied and to determine how they contribute individually to the nonlinear behaviour of the system as a whole. The transmissibilities of the nonlinear isolation system are calculated using analytical expressions for small amplitudes of excitation and by using numerical simulations for high amplitudes of excitation.

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Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T17:32:27Z : No. of bitstreams: 1 148977.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Este trabalho trata de uma formulação absolutamente geral, para o estudo de redução de vibração, através de neutralizadores simples, sobre uma estrutura linear de qualquer complexidade. O uso de conceitos de parâmetros equivalentes generalizados juntamente com técnicas de otimização não linear, permitem determinar os parâmetros ótimos de p neutralizadores, fixados na estrutura a controlar. A metodologia proposta modifica a resposta do sistema primário em uma faixa de freqüência utilizando um número reduzido de equações. Este sistema de equações reduzido depende apenas dos modos que estão na banda de análise. Precisa-se, para isto, do conhecimento das características modais da estrutura primária, que podem ser obtidas através de técnicas de elementos finitos ou através de identificação de parâmetros. Assim, além de geral, é uma metodologia que emprega, para qualquer problema, um minimo tempo computacional no cálculo da redução de vibrações em banda larga. Dois exemplos ilustrando o seu desempenho são apresentados: uma viga engastada livre com um modo na faixa de freqüência de aná1ise, e uma chapa de aço simplesmente apoiada em uma espuma de poliuretano. No segundo exemplo, a banda considerada contêm o terceiro e quarto modo. A parte experimental pode ser encontrada neste trabalho para corroborar os diferentes conceitos estudados.

Orientador : Prof. Dr. Eduardo Márcio de Oliveira Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 21/12/2015 / Inclui referências : fls. 130-133 / Área de concentração: Fenômenos de transporte e mecânica dos sólidos / Resumo: Esta dissertação apresenta uma breve revisão histórica do surgimento e da evolução das metodologias de ensaio em neutralizadores dinâmicos de vibração para cabos aéreos singelos e uma análise crítica dessas metodologias. Apresenta ainda a proposta de uma nova metodologia de ensaio, com o suporte de dados obtidos experimentalmente. Essa nova metodologia incorpora métodos mais modernos de aquisição e tratamento de dados no levantamento das características dos dispositivos e fornece informações mais fidedignas e detalhadas de seu desempenho. Adicionalmente, o comportamento dinâmico do sistema composto pelo cabo e pelo neutralizador é modelado pelo método dos elementos finitos. A eficácia de um neutralizador é analisada em termos de seu desempenho em banda larga. Os resultados sugerem que neutralizadores de baixo amortecimento reduzem significativamente os níveis de vibração no sistema primário (o cabo condutor de energia) nas frequências de ressonância do dispositivo, mas ocasionam o surgimento de ressonâncias adjacentes, nas quais o condutor é levado a vibrar em níveis elevados - conforme previsto em teoria. À luz deste trabalho, os métodos de ensaio tradicionais, baseados no princípio do balanço de energia, são considerados incapazes de fornecer uma compreensão ampla do comportamento dinâmico do sistema cabo-neutralizador. Palavras-chave: Vibração - Modelos matemáticos. Energia elétrica - transmissão. Amortecimento (Mecânica). Eficácia. Eficiência. / Abstract: A brief historical review of the advent and evolution of the main test methods in dynamic vibration neutralizers for single overhead conductors is presented in this dissertation, followed by a critical analysis of these methods. Moreover, the proposal of a new test methodology is introduced, supported by results of real tests. This new methodology embodies modern data acquisition and processing methods in the achievement of the devices' characteristics and provide more detailed and faithful information on their performance. Additionally, the dynamical behavior of the system compound by the cable and the neutralizer is modeled by the finite element method. Neutralizer's efficacy is analyzed in terms of broadband performance. The results suggest that low-damping neutralizers significantly reduce vibration levels on the primary system (the overhead conductor) at the devices' resonant frequencies, but originate adjacent resonances, at which the conductor is caused to vibrate in much higher levels - as predicted in theory. Considering the findings of this work, traditional test methods, based upon the energy balance principle, are considered unable to provide a thorough understanding of the dynamical behavior of the cable-plus-neutralizer system. Key-words: Vibration - Mathematical models. Electrical energy - transmission. Damping (Mechanics). Efficacy. Efficiency.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-19Bitstream added on 2014-06-13T20:18:21Z : No. of bitstreams: 1 santade_f_me_bauru.pdf: 1882891 bytes, checksum: 8a15967197afaf47ad9929eeb4946264 (MD5) / Neste trabalho foi proposto o estudo do amortecimento estrutural em vigas engastadas com adição de materiais viscoelásticos. As vigas foram montadas na condição engastada-livre e sujeitas de força na extremidade livre. Duas análises foram feitas. O primeiro modelo foi desenvolvido utilizando a Matriz de Impedância de Elemento Espectral (MEE) e o outro modelo foi desenvolvido utilizando Método dos Elementos finitos (MEF). Para validar os modelos numéricos foram realizados ensaios experimentais utilizando um acelerômetro e um martelo de impacto para obter a função de resposta em frequencia para as diferentes configurações de vigas idealizadas. Através dos resultados obtidos pode-se observar e comprovar o comportamento com frequencia de resposta do sistema e detectou-se redução de amplitude devido ao fator incremental de amortecimento viscoelástico proporcionado pelas camadas de fita (materiais viscoelásticos), comprovando assim, a importância da utilização de um material viscoelástico como atenuador de amplitudes no efeito da flexão do sistema. Os resultados experimentais foram comparados aos resultados dos modelos analíticos e numéricos de modo a se obter a validação experimental / This work proposes the study of structural damping in beams with added viscoelastic materials. The beams are mounted in a clamped-free condition and subject to force input at the free end. Two types analisis were made. The first model was developed using the Impedance Matrix of Spectral Element. The other model was developed using Finite Element Method (FEM). To validate the numerical models, experimental tests were performed using one accelerometer and a impact hammer to obtain frequency responce function of the diferente beams configurations. From the results we can observe and verify the variation in frequency response of the system and was detected amplitude reduction factor due to the incremental viscoelastic damping provided by the layers of tape (viscoelastic materials), thereby proving the importance of using a viscoelastic attenuator as possible amplitudes effect of the bending system. The results were compared to the results of analytical and numerical models in order to obtain experimental validation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-29Bitstream added on 2014-06-13T20:13:05Z : No. of bitstreams: 1 queiroz_jas_me_bauru.pdf: 1085643 bytes, checksum: eec6371aa0008c040f50ab54f81f875a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os materiais viscoelásticos têm sido muito utilizados para atenuar vibração e ruído em estruturas, devido a sua capacidade inerente de absorver uma porcentagem de energia vibratória dos sistemas mecânicos e de dissipá-la sob a forma de calor. Esse tipo de amortecimento tem sido utilizado em muitas aplicações nas indústrias automotiva e aeroespacial, porém as propriedades dinâmicas das estruturas viscoelásticas não são fáceis de serem determinadas, pois suas respostas dependem de muitos fatores externos, tais como a geometria da estrutura, a freqüência de excitação a qual a estrutura está submetida, entre outros. Neste trabalho foi implementado um aparato experimental composto por um motor de corrente contínua, controlado por Modulação por Largura de Pulso (PWM), ao qual se engastou uma estrutura flexível de aço inox (escalímetro), com e sem revestimento viscoelástico. O objetivo foi analisar tal estrutura quando excitada em movimento livre e forçado. Ao oscilar a estrutura, os extensômetros, devidamente acoplados em sua superfície, faziam a leitura dos dados (deformação) e os enviavam a um instrumento de aquisição de dados analógicos, os quais, após a conversão para digital, foram enviados a um PC para análises necessárias ao experimento. Para avaliar as características das estruturas e estimar as taxas de amortecimento, foram aplicados técnicas de decremento logarítmico nas análises em movimento livre e o método da banda de meia potência nas análises em movimento forçado. Foram utilizados dois modelos de materiais viscoelásticos (fitas VHB da 3M). Os métodos de revestimentos foram: “Configuração de Camada Livre” e “Estrutura Sanduíche”. Este último permitiu aumentar as deformações cisalhantes na camada viscoelástica e, conseqüentemente, aumentou a dissipação de energia vibratória. Essas análises permitiram... / The viscoelastic materials have been widely used to reduce noise and vibration on structures, because of its inherent ability to absorb a percentage of vibrating energy in mechanical systems and dissipate it as heat. This type of damping has been used in many applications in the automotive and aerospacial industries, but the dynamic properties of viscoelastic structures are not easy to be determined, because their answers depend on many external factors, such as the geometry of the structure, the frequency of excitation that the structure is exposed, among others. In this work a prototype composed of a DC engine, controlled by the Pulse Width Modulator by (PWM), which is setting up a flexible stainless steel (scale ruler), with and without coating viscoelastic has been implemented. The objective was analyze the structure when excited in free and forced movement. When the structure swings, the strain Gages properly attached to its surface, made the reading of data (deformation), and sent it to an analog data acquisition instrument, which after that converts analogical data to digital and they were sent to a PC for experiment analysis. To evaluate the structure characteristics, and estimate the damping rates were applied techniques of analysis in logarithmic decrement in free movement, and the method of half-band power in the forced movement analysis. We used two models of viscoelastic materials (tapes of 3M HBV). The methods of coating were: Setting Free Layer and structure Sandwich. The last one enabled the increase the cut deformations in viscoelastic layer and consequently increased the dissipation of vibrating energy. These tests have allowed a better understanding of the influence of viscoelastic material in the vibration behavior of these structures.