Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241191.pdf: 1032630 bytes, checksum: 7eb9b1567a932ceb82a61ee88e2ac63a (MD5) / Materiais viscoelásticos são hoje largamente aplicados em vários ramos da engenharia, com destaque para a mecânica e aeroespacial. Uma das razões para tal popularidade reside na facilidade com que os materiais viscoelásticos são vulcanizados nas mais diferentes formas. Outra, é o fato de que inúmeros materiais básicos podem ter suas propriedades dinâmicas adequadas, mediante introdução de aditivos, às várias aplicações específicas. O Grupo PISA-LVA os vem estudando, bem como suas aplicações, há cerca de quinze anos, tendo já granjeado reputação internacional. Dentre as suas conquistas, cite-se, por importante no presente trabalho, o desenvolvimento de técnica para a identificação dos parâmetros do modelo fracionário dos materiais viscoelásticos. Esta técnica, já difundida internacionalmente, acabou por substituir, no âmbito do Grupo, com enormes vantagens, a da norma ASTM E 756 98. Esta técnica é toda estabelecida no domínio da freqüência. Surge naturalmente a questão: se esses parâmetros representam o material viscoelástico com excelente precisão, não seria correto utilizá-los para o cômputo de propriedades importantes, definidas no domínio do tempo, como creep, compression set e outras? Este trabalho pretende ser um passo inicial para responder a essas questões, entre outras. Revê os modelos de Maxell, Kelvin-Voigt e Linear Padrão (ou Zener), primeiro na forma clássica, a derivadas inteiras. Repete-se este estudo, agora permitindo que as derivadas tenham ordem fracionária. As equações resultantes são tratadas pela via da Transformada de Laplace. As soluções das equações resultantes envolvem as funções de Mittag-Leffler, notórias pelas dificuldades computacionais que apresentam, em certas circunstâncias. Embora inúmeros estudos e algoritmos tenham vindo recentemente à luz, parece, entretanto, que um algoritmo absolutamente robusto, infenso a toda e qualquer circunstância, ainda está para ser escrito. Como a função de creep é bem comportada para o computo numérico, procura-se calcular a função de relaxação de tensão por deconvolução. Uma outra saída, também aqui apresentada, é a da inversão numérica da transformada de Laplace. Os resultados dessas técnicas são cotejados com aqueles obtidos pelo cômputo direto da função de Mittag-Leffler, em casos em que há convergência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328322.pdf: 3244973 bytes, checksum: ee46ba227b33f0bc2b4a0c727310e0c8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Dentre as várias formas de controle vibrações, os métodos passivos são largamente utilizados na indústria. Neste contexto, o uso de materiais viscoelásticos tornou-se uma prática comum devido à simplicidade de aplicação e aos bons resultados de atenuação obtidos. As propriedades dos materiais viscoelásticos têm características particulares, pois possuem comportamento elástico e viscoso simultaneamente, e suas propriedades variam com frequência e temperatura. Maiores dissipações de energia vibratória são obtidas com estes materiais quando usados em camadas constritas, conforme observadas em aplicações aeronáuticas e automotivas devido à boa relação entre massa adicionada e dissipação obtida. Este trabalho apresenta uma revisão detalhada da determinação experimental das propriedades dinâmicas de materiais viscoelásticos em função da frequência e da temperatura as quais são submetidos. As simulações numéricas dos corpos de prova tipo viga em configuração Oberst foram realizadas pelo método de elementos finitos. As propriedades foram obtidas através do ajuste dos resultados do modelo numérico aos resultados experimentais obtidos. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados aos fornecidos por um fabricante.<br> / Abstract : Among the various forms of vibration control, passive methods are widely applied in the industry. In this context, the use of viscoelastic materials has become a common practice because of the simplicity of application and the good damping attenuation achieved. The properties of the viscoelastic materials have particular characteristics because they have both viscous and elastic behavior and their properties are dependent of temperature and frequency. Higher dissipation levels of vibrational energy are obtained with these materials when it used with constrained layers, as observed in aeronautical and automotive applications, due to the good relationship between the added mass and dissipation obtained. This study presents a detailed review of the experimental determination of the dynamic properties of the viscoelastic materials as a function of frequency and temperature which are submitted. The numerical simulations of beam type specimens in Oberst configuration were performed by finite element method. The properties were obtained by fitting the results of the numerical model to the experimental results. The results of this study are compared to those provided by a manufacturer.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2016-01-09T01:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331629.pdf: 2218652 bytes, checksum: 2da53cbd5484dfc79c6dd675808b2347 (MD5) Previous issue date: 1999 / Percebeu-se recentemente que o fenômeno de vibrações auto-induzidas proporciona o rompimento de cabos de linhas de transmissão aéreas de alta tensão. Tal fenômeno tem origem no escoamento eólico através do cabo, que gera os chamados vórtices de Von Karman (1912); sua ocorrência tem forma de esteira e sempre alternada, ora na parte superior, ora na inferior. Tal ação gera um desbalanceamento alternado da pressão, induzindo, assim, um movimento para cima e para baixo do cabo condutor. O cabo por sua vez tende a romper por fadiga devido ao efeito da vibração eólica. As dificuldades são muitas na pesquisas nessa área e apresentam-se nas mais diversas formas, entre elas a necessidade de se conhecer alguns parâmetros estruturais e características do cabo em si, bem como dos dispositivos utilizados para edução dos níveis de vibração. Dentre os parâmetros importantes para o estudo deste fenômeno está a rigidez e o amortecimento material do cabo de transmissão e do Stockbridge. Uma prática corrente é a medição do decremento logaritmo de um vão do cabo, construído para este fim. Este procedimento, entretanto é conceitualmente incorreto, pois o decremento logaritmo é uma característica estrutural do vão e não uma propriedade intrínseca do cabo, (Lazan, 1968). Portanto, o presente trabalho buscou uma metodologia para a medição do amortecimento histerético da linha e dos Stockbridges (que são feitos de elementos de linha), bem como da rigidez à flexão de um acabo ACSR. Três modelos matemáticos de PED (Pêndulo Elástico Duplo) foram elaborados e testados: dois graus de liberdade, n graus de liberdade e método de elementos finitos. O presente trabalho permite a determinação realística da rigidez equivalente e o fator de perda. Isto significa um avanço considerável em relação ao procedimento comum, não adequado, de se medir o decremento logaritmo de tais cabos. O presente trabalho identificou o módulo de rigidez à flexão com resultados muito satisfatórios e concernentes com a literatura conhecida. Consequentemente obteve-se o módulo de elasticidade e fator de perda material que foram muito próximos dos valores conhecidos.<br> / Abstract : It has been observed that self-induced vibrations may lead to damage in power lines' cables. Such a phenomena is originated by wind flow around the cable, which results in Von Karman vortex street (1912). These vorticesgenerate a pressure unbalance, resulting in anoscillating motion of the cable, which in turn tends to fail by fatigue. The need for studying an controling this kind of situation has been pointed out by a variety of work by Dotharad (1978), Hagendorn (1982), Wagner (1973), among others. There are, however, some difficulties, such as the lack of knowledge related to some structural parameters, and efficient devices for reducing cables' vibration levels. Among the important structural parameters for studying the phenomena, one may point to the stiffness and damping of cablesand stock-bridges. The logarithmic decrease of a cable's gap is frequently used in this context,which is conceptually incorrect, since this is not an intrinsic characteristic from the cable itself (lazan, 1968). As the gaps in the design phase are not known previously, this approach is difficult, if not impossible, to be used. Further procedures are related to the estimation of the structural damping. The present work introduces a methodology for measuring the hysteretic damping of cables and stock-bridges, and the flexure stiffness of a ACSR cable. Three mathematical models based on Double Elastic Pendulum (DEP) were developed and tested: two degrees of freedom, n degrees of freedom (the assumed modes method) and the Finite Elements Method. This methodology allows the realistic determination of the equivalent stiffness and the loss factor, which is more suitable than measuring the logarithmic decrement of the cables' gaps. In the case of the DEP-P, for which the elastic  beam has a simple geometry, the procedure allows the determination of the material's loss factor, whether metallic or nonmetallic, and the Young modulus. Results obtained for the flexural stiffnesses were more than reasonable and compared well with other found in the literature. Thus, Young moduli and loss factors obtained were very close to known values.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-11T04:17:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344784.pdf: 10489976 bytes, checksum: 3dc8e084778a440139590a17ae8b9432 (MD5) Previous issue date: 2016 / O controle de vibrações utilizando materiais viscoelásticos, com camada simples ou restrita, para tratamentos de amortecimento em superfícies, é muito utilizado nas diversas áreas da engenharia. As propriedades dinâmicas desses materiais, representadas pelo módulo complexo, são dependentes da frequência e da temperatura. Uma das técnicas mais empregadas para a caracterização desta propriedade é o método da viga vibrante, padronizado pela ASTM E756. No emprego desta norma é necessário muitas vezes que o material seja avaliado em duas configurações de vigas, sendo que para materiais com camada restrita é necessário que a camada restritora seja retirada. Neste caso, o efeito do comportamento dinâmico exercido pelo adesivo (que une as camadas) na estrutura é anulado e, dependendo do material, tal efeito pode ser relevante. Técnicas de ajustes de modelos são promissoras para realizar a caracterização de tais materiais, porém, aquelas baseadas no método direto de resposta em frequência possuem custos computacionais altos. O método modal é uma alternativa eficiente, mas é ainda desafiador considerar a variação do módulo complexo com a frequência nas respostas dos modelos. Este trabalho tem por objetivo apresentar um procedimento de caracterização do módulo complexo de materiais de amortecimento, com camada simples ou restrita, através de técnicas de ajustes de modelos que utilizam o método modal para a simulação dos parâmetros modais de vigas. Para isto, o material será avaliado numa só configuração de viga e a análise será realizada num domínio que agrupa a frequência e temperatura numa só escala, chamada frequência reduzida, onde as propriedades viscoelásticas se tornam constantes para cada frequência reduzida. Este recurso se torna eficiente por aplicar o método modal e considerar as variações do módulo complexo nas simulações. O método experimental adotado foi o da viga vibrante, porém, com a amostra fixa na viga em sua configuração de aplicação. O modelo de derivadas fracionárias foi adotado para a descrição dos parâmetros modais no domínio da frequência reduzida e também do módulo complexo numa ampla faixa de frequência e temperatura. Para as simulações dos parâmetros modais foi desenvolvido um elemento finito de viga sanduíche com 8 graus de liberdade. Ao final da caracterização os parâmetros modais numéricos foram comparados com os experimentais e os resultados apresentaram boas concordâncias.<br> / Abstract : The vibration control using constrained viscoelastic material is a technique commonly used in some areas of engineering . The dynamic properties of this material are represented by the complex modulus which is frequency- and temperature-dependent. Usually, the characterization of these properties are done by the vibrating beam method, standardized by the ASTM E756. In some cases, this standard requires two beam setups to test the specimen and the removal of the constraining layer for materials that use it. In this case, the dynamic effect performed by the adhesive (which bonds the layers) on the structure is nullified and, depending on the material, this effect might become relevant. Numerical methods are a good alternative to be used in the characterization process, but those methods based on direct frequency response have high computational cost. The Modal Analysis is an efficient way to solve this problem but it is difficult to consider the frequency dependence on the model response. The objective of this research is to present a complex modulus characterization procedure of constrained viscoelastic materials through model updating techniques using the modal frequency response analysis to predict the beam sandwich modal parameters. The material will be evaluated using only one beam configuration and the analysis will be done in a domain that merges the frequency and temperature in only one scale, called reduced frequency. This strategy is efficient due to the use of modal frequency response analysis and to consider the complex modulus frequency- and temperature- dependent. The experimental method was the same as the vibrating beam method but with the sample glued on the beam in its original configuration. The fractional derivative model was used to describe the beam modal parameters in the reduced frequency domain and also the complex modulus in a large range of temperature and frequency. A finite element was formulated with eight degrees of freedom to be used on the simulations. At the end, the modal parameters obtained numerically showed a good agreement with the experimental ones.

Orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto Bavastri / Coorientadora : Profª. Drª. Ana Gabriela Martinez / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 25/02/2016 / Inclui referências : fls. 104-110 / Resumo: A instabilidade presente em sistemas girantes com rotações elevadas é uma das principais causas de graves problemas nos mesmos, podendo levar o rotor a falhas catastróficas ou desgastes prematuros de seus componentes. Uma forma de reduzir este problema em dinâmica de rotores é a adição de amortecimento nos mancais. O uso de materiais viscoelásticos (MVEs) em controle de vibrações, seja através de isolamento ou neutralizadores dinâmicos, tem sido aplicado com relativo sucesso já há alguns anos, pois além da elevada capacidade de dissipar energia vibratória, os MVEs possuem baixos custos iniciais de implementação e de manutenção. Porém, os modelos utilizados para descrever o comportamento dinâmico destes materiais com exatidão no domínio da frequência, levam a matrizes de rigidez complexas, em função da frequência e da temperatura. Uma forma de constatar a instabilidade de um sistema é verificar a parte real dos autovalores associados a este tipo de problema. No presente caso, a dinâmica destes sistemas deve ser resolvida no espaço de estado, um espaço dimensional, onde é o número de graus de liberdade ou frequências naturais. Em modelos numéricos que utilizam matrizes com coeficientes reais, é possível observar, no espaço de estado, que os autovalores aparecem com multiplicidade dupla em pares complexos conjugados. Por outro lado, quando utilizado o modelo de derivadas fracionárias para descrever o comportamento dinâmico de materiais viscoelásticos (polímeros, borrachas, entre outros), a matriz de rigidez possui coeficientes complexos. Neste caso, os autovalores, que devem estar relacionados de alguma forma pela redundância de informação, podem aparecer repetidos e em pares complexos conjugados, e/ou em pares complexos e seu oposto. Sendo assim, uma simples inspeção na parte real dos autovalores não pode mais ser realizada, já que os códigos numéricos não poderiam determinar quem é o autovalor e quem é o oposto. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é propor um método para estimar com exatidão a instabilidade dinâmica de rotores quando os mesmos são compostos com materiais viscoelásticos. Para tal, é proposto o acompanhamento da trajetória dos autovalores no plano de Laplace. Partindo de um ponto de equilíbrio, quando o autovalor cruzar o eixo da parte imaginária, o sistema se tornará instável. Para corroborar esta proposta, é considerado um sistema com amortecimento histerético, que é solucionado no domínio do tempo para algumas velocidades de rotação predeterminadas. Com isto, o método apresenta resultados satisfatórios, ao ser analisado um caso particular. Palavras-chave: Instabilidade. Rotor. Autovalor. Material viscoelástico. / Abstract: The instability in high-speed rotors is one of the main causes of their problems, which may lead to catastrophic rotor failure or premature weakening. One way to reduce this problem is the addition of damping in the bearings. The use of viscoelastic materials (VEM) for vibration control, either through isolation or dynamic neutralizers, has been applied with relative success in the last years, because, besides its high capacity to dissipate vibrational energy, the VEM have lower initial costs of implementation and maintenance. However, the models used to describe the dynamic behavior of such materials with accuracy lead to complex stiffness matrices as function of frequency and temperature. One way to verify the instability of a system is to check the real part of the associated eigenvalues. In this case, this problem should be solved in the state space, a dimensional space, where is the number of degrees of freedom or natural frequencies. In numerical models involving matrices with real coefficients, it is possible to observe in the state space that the eigenvalues appear with double multiplicity and complex conjugate pairs. On the other hand, when using the fractional-derivative model describing the dynamic behavior of viscoelastic materials (polymers, rubbers and so on) the matrix has complex coefficients. In this case, the eigenvalues should be in some way related by redundant information that may appear in complex conjugate pairs and repeated, and also in complex and opposite pairs, as has been observed in some numerical simulations and previous work. If this is the case, a simple inspection of the real part of the eigenvalues cannot be performed, since the numeric codes could not determine which eigenvalue is physically relevant. Within this context, the aim of this work is to propose a method for accurately estimate the dynamic instability of rotors when they are built with viscoelastic materials. For that, it is proposed to monitor the trajectory of eigenvalues in Laplacian plan. Starting from an equilibrium point, when the trajectory of eigenvalues crosses the axis of the imaginary part, the system will become unstable. To confirm this proposal, it is considered a system with hysteretic damping, which is solved in the time domain to some pre-determined speed. Thus, the method shows satisfactory results, when taken into account a special case. Key-words: Instability. Rotor. Eigenvalue. Viscoelastic material.

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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298021.pdf: 10842658 bytes, checksum: 05ee043560317d7388b01d8c1f34c147 (MD5) / A pesquisa apresentada nesta dissertação é voltada para problemas de determinação do amortecimento de estruturas mecânicas, especialmente em painéis de fuselagem e placas reforçadas, com tratamento de amortecimento através de materiais viscoelásticos. Para que sejam realizados projetos eficientes e/ou otimização de estruturas, as propriedades dinâmicas de cada componente, tal como o amortecimento, necessitam ser bem conhecidas. Nesta pesquisa, métodos comumente usados para a determinação do fator de perda de estruturas são revisados. Tendo como objeto de estudo um painel reforçado (modelo de uma fuselagem), análises numéricas e experimentais são conduzidas para estimar o amortecimento, na qual, materiais viscoelásticos são aplicados em diferentes formas geométricas. Devido à complexidade da interação dinâmica dos componentes do sistema e o interesse em avaliar configurações diferentes de materiais viscoelásticos, a determinação do amortecimento por experimentos ou análises numéricas geralmente não é tão prática. Assim, uma técnica que combina o Método de Elementos Finitos (FEM) e a Teoria de Estruturas Periódicas é usada para predizer o fator de perda do painel com e sem material viscoelástico aplicado, baseado no fator de perda associado a cada componente (reforçadores, placa e material viscoelástico). Os resultados obtidos por esta técnica são validados experimentalmente por dois métodos, o método da potência de entrada e o método do decaimento da resposta impulsiva. Os resultados e conclusões, relacionados ao final do trabalho, lançam luzes sobre a representatividade dos fatores de perda estimados numericamente quando comparados com aqueles obtidos experimentalmente. Sugestões de estudos futuros são dadas. / The research presented in this thesis is devoted to the problems of damping estimation in engineering structures, especially fuselage panels and reinforced plates, with damping treatments of viscoelatic materials. In structural design and/or optimization of structures, the dynamics properties of each componente, like the damping loss factor, need to be well known. In this research, currently-used methods to determine the damping loss factor are reviewed. Having a reinforced panel (model of fuselage panel) as the object of study, numerical and experimental analyses are done to estimate the damping loss factor, where viscoelastic materials are applied in some shapes. Due to the complexity of dynamic interaction of the system components and the interest in evaluating many differents configurations of damping treatments, usually the determination of the damping loss factor by experiments or numerical analyses is not so practical. So, a technique that combines the Finite Element method and the Periodic Structure Theory, is used to predict the damping loss factor of a fuselage panel with and without viscoelastic materials based on the loss factor associated with each component of the panel (reinforcer, skin, viscoelastic material). The results obtained by this technique are experimentally validated by two methods, the power input method and the impulse response decay method. The results and conclusions, related at the end of the thesis, highlight the representativity of the numerical estimation of the damping loss factor compared with those obtained by experiments. Suggestion of future research are given.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227254.pdf: 7812961 bytes, checksum: e6529ac6bde7ea60c83189cf01da7d70 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Materiais porosos e viscoelásticos formando sistemas multicamadas são freqüentemente utilizados para controle de ruído. Através da combinação adequada destes tipos de materiais é possível reduzir de forma significativa os níveis de vibração e ruído em diversas aplicações de engenharia. No entanto, o projeto eficiente com tais materiais pode representar um grande desafio já que o comportamento vibro-acústico de um sistema multicamada é dependente de muitas variáveis. Estes materiais apresentam várias propriedades necessárias para sua caracterização que influenciam diretamente no nível de desempenho acústico do sistema. Assim sendo, a melhor forma de abordar tal problema é através de modelos teóricos para predizer o comportamento das estruturas tratadas com materiais porosos e viscoelásticos. Através de uma abordagem teórica é possível estudar diferentes opções de projeto e obter soluções eficientes. Neste trabalho apresenta-se três métodos para predizer a transmissão sonora através de placas revestidas formando sistemas multicamadas. Os métodos de predição utilizados são: o Método da Matriz de Transferência, o Método de Elementos Finitos e a Análise Estatística de Energia. Cada método é descrito em detalhes e através de uma comparação de seus resultados demonstra-se suas potencialidades e limitações. O processo de validação dos modelos teóricos é realizado através de diversos procedimentos experimentais. São construídas bancadas e medições em várias amostras são utilizadas para determinar as propriedades dos materiais. Adota-se o método inverso para caracterização de materiais porosos e sua viabilidade é investigada. Dados experimentais em termos de perda de transmissão sonora são obtidos pelo método de duas câmaras reverberantes para os sistemas multicamadas em estudo. Desta forma, baseando-se nas análises apresentadas e nos resultados obtidos neste trabalho, é possível identificar o método de predição e os procedimentos de caracterização dos materais mais adequados para cada aplicação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245443.pdf: 4227295 bytes, checksum: 6e688faa070facd690cd01dc03398147 (MD5) / A proposta desta tese é abordar a questão da necessidade de inclusão de aspectos metrológicos no processo de simulação estrutural, tendo como estudo de caso a análise de componentes em materiais viscoelásticos. A crescente utilização de materiais viscoelásticos em aplicações estruturais impulsionou o desenvolvimento de modelos computacionais para prever o comportamento do componente ao longo do seu tempo de vida, pelo fato de que os materiais viscoelásticos possuem um comportamento dependente de fatores como o tempo, a temperatura e o histórico de solicitações. Para garantir resultados de simulações confiáveis, torna-se necessário uma análise das incertezas presentes nos resultados obtidos pelo processo experimental de caracterização do comportamento do material, bem como a propagação destas incertezas pelo modelo de simulação computacional. Diante das diversas operações de medição que darão suporte a definição dos parâmetros de entrada de um modelo de análise estrutural, tais como a definição da geometria da estrutura, os níveis dos carregamentos aplicados, as propriedades do material e as condições ambientais de operação do sistema, torna-se necessário a utilização de aspectos metrológicos para garantir a comparação de resultados entre laboratórios e uma correta avaliação da conformidade do resultado de uma medição ou simulação. Este trabalho apresenta uma metodologia de análise das incertezas envolvidas na simulação de problemas estruturais em materiais viscoelásticos composta de dois módulos. O primeiro módulo consiste na identificação e quantificação das fontes de incerteza presentes no processo de caracterização de um material viscoelástico pelo ensaio de fluência. O segundo módulo corresponde à quantificação da influência dessas incertezas, juntamente com outras fontes, nos resultados das simulações do comportamento do componente estrutural. Os métodos de propagação de incertezas utilizados são a lei de propagação de incertezas e o método de simulação de Monte Carlo - SMC. O método de simulação de Monte Carlo possui uma certa limitação em sua utilização em problemas viscoelásticos, devido ao requerimento de repetidas simulações e conseqüentemente um elevado tempo de análise computacional. Sendo assim, a metodologia apresenta alternativas para a viabilização da aplicação da SMC em problemas viscoelásticos pelo uso dos modelos fornecidos pelo princípio da correspondência e pelo método da superfície de resposta.