Esta dissertação tem por objetivo contribuir à compreensão dos mecanismos e efeitos de dissipação de energia em estruturas mediante a utilização de materiais viscoelásticos. São obtidas experimentalmente as propriedades destes polímeros termoplásticos enfatizando seu uso como meio de redução das amplitudes de vibrações em estruturas submetidas a ações dinâmicas. Inicialmente, apresenta-se uma breve resenha histórica sobre o uso de materiais viscoelásticos com finalidade de amortecimento estrutural. São descritos modelos reológicos referentes ao comportamento mecânico, químico e térmico e também modelos matemáticos relacionados ao fenômeno do amortecimento necessários para o desenvolvimento do projeto dos amortecedores. A seguir, descreve-se detalhadamente o projeto, construção e análise de dissipadores de energia confeccionados com polímeros termoplásticos, mediante aplicações de carregamentos harmônicos cíclicos, é análisado seu comportamento. Finalmente, faz-se uma análise numérica da influência da incorporação de dissipadores numa estrutura real com problemas de vibrações excessivas. Conclusões sobre a aplicação deste tipo de amortecedor em estruturas em geral são apresentadas.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-13T14:20:53Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielDouradodeAragãoSantos.pdf: 11726662 bytes, checksum: 466b96f2b7d83ab56c89e06f864925ea (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-22T16:49:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielDouradodeAragãoSantos.pdf: 11726662 bytes, checksum: 466b96f2b7d83ab56c89e06f864925ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T16:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielDouradodeAragãoSantos.pdf: 11726662 bytes, checksum: 466b96f2b7d83ab56c89e06f864925ea (MD5) / Nesse trabalho investigamos os efeitos da interação feixe-plasma por meio de um modelo hamiltoniano para um sistema composto de N partículas eletrostaticamente acopladas a uma onda. A discretização do sistema em feixes monocinéticos permite fazer uma abordagem perturbativa do problema e destacar importantes conexões entre as formulações hamiltoniana e vlasoviana. Por meio de resultados numéricos, mostramos que tanto o amortecimento como a amplificação de Landau surgem como consequência de um processo de phasemixing dos vários modos normais do sistema linearizado. Observamos que esse mecanismo possui características distintas dependendo se o sistema é estável ou instável. Os resultados obtidos para sistemas de muitos graus de liberdade foram possíveis graças ao desenvolvimento de uma nova técnica para obtenção de raízes complexas. Implementamos simulações de Vlasov via método semi-lagrangiano e descrevemos o processo de relaxação não colisional da distribuição de velocidades das partículas ressonantes e a evolução da intensidade da onda. Analisamos o espectro dos modos não amortecidos em plasmas livres quando se assume uma distribuição de velocidades estacionária com um pequeno (e suave) plateau nas vizinhanças da velocidade de fase da onda. Verificamos que essas oscilações são bastante sensíveis à forma do plateau principalmente quando possuem velocidades de fase próximas à velocidade térmica das partículas. Investigamos também, por meio do cálculo da função dielétrica, as modificações na relação de dispersão dos modos eletrostáticos em plasmas livres e plasmas magnetizados sujeitos a campo externo de radiação. Os cálculos são feitos com base em um modelo semiclássico, em que elétrons são descritos quanticamente e os campos classicamente. / In this work we discuss the effects of the beam-plasma interaction by means of a hamiltonian model for a system composed of N particles electrostatically coupled to a single wave. The discretization of the system in monokinetic beams allows us to use a perturbative approach of the problem and highlight important connections between the hamiltonian and vlasovian formulations. By means of numerical calculations, we show that both Landau damping and growth emerge due to a phase mixing mechanism that involves many normal modes of the linearized system. We observe that this mechanism exhibits a distinct behavior depending on whether the system is stable or unstable. For systems with many degrees of freedom, the results obtained were possible due to the development of a new root-finding technique in the complex plane. Using vlasovian simulations via semi-Lagrangian scheme we describe the process of collisionless relaxation of the velocity distribution for the resonant particles and the evolution of the wave intensity. We analyse the spectrum of undamped modes in free plasmas when one assumes a stationary velocity distribution with a small (and smooth) plateau centred on the wave phase speed.We find that these oscillations are quite sensitive to the shape of the plateau, mainly for those that have velocities close to the thermal particle velocity. We also investigate, using a semiclassical approach, the modifications in the dispersion relation of the electrostatic modes in free and magnetized plasmas subjected to external radiation field.

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

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.

Esta dissertação tem por objetivo contribuir à compreensão dos mecanismos e efeitos de dissipação de energia em estruturas mediante a utilização de materiais viscoelásticos. São obtidas experimentalmente as propriedades destes polímeros termoplásticos enfatizando seu uso como meio de redução das amplitudes de vibrações em estruturas submetidas a ações dinâmicas. Inicialmente, apresenta-se uma breve resenha histórica sobre o uso de materiais viscoelásticos com finalidade de amortecimento estrutural. São descritos modelos reológicos referentes ao comportamento mecânico, químico e térmico e também modelos matemáticos relacionados ao fenômeno do amortecimento necessários para o desenvolvimento do projeto dos amortecedores. A seguir, descreve-se detalhadamente o projeto, construção e análise de dissipadores de energia confeccionados com polímeros termoplásticos, mediante aplicações de carregamentos harmônicos cíclicos, é análisado seu comportamento. Finalmente, faz-se uma análise numérica da influência da incorporação de dissipadores numa estrutura real com problemas de vibrações excessivas. Conclusões sobre a aplicação deste tipo de amortecedor em estruturas em geral são apresentadas.

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

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

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

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-07-21T13:59:05Z No. of bitstreams: 2 dissertao__vincius__final_20160107171535192.pdf: 8047254 bytes, checksum: 76c8deb8e741b4b1c23eaddae7b66e98 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-21T13:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertao__vincius__final_20160107171535192.pdf: 8047254 bytes, checksum: 76c8deb8e741b4b1c23eaddae7b66e98 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / With the emergence of Protected Areas (PA) and Conservation Units (UC) in the world, also there are problems related to the management of its surrounding areas, which can, according to their use, have different impacts on the objectives for which these areas They were created. In Brazil, these areas are highly regarded by the law as Buffer Zone (ZA). The criteria for its definition are large and can impact substantially different forms of land use and consequently the conservation of nature and its resources within the limits of UC. The objective of this work is to contribute to the improvement of ZA-making processes in Brazil. For this, technical and legal criteria used in Brazil and other Latin American countries, especially Argentina, Peru, Bolivia and Uruguay were organized in order to identify the differences and similarities in its definition in order to contribute to discussions on the criteria that could be incorporated in Brazil. In addition to the current regulations, case studies were selected in order to contribute to this discussion through concrete cases. Finally, online questionnaires were applied to Brazilian managers and planners, in order to obtain contributions about experiences on the subject of these professionals ZA. Although respondents recognize the key role of ZA, it is clear that their effectiveness has been compromised by the lack of implementation and better defining its boundaries, which has hampered its function of protecting the UC. This study identified a number of criteria for the definition of ZA that can be added to the methodological routes, such as the existence of indigenous reserves, Ramsar Sites and Biosphere Reserves. In addition, it is proposed an amendment to Decree 4,340 / 2002 which regulates Law 9985/2000, including specific chapter for Buffer Zones and establishing specific procedures for setting it to public consultation in pressure sources of identification and threats on the UC and creation of specific financial fund to promote economic activities with low environmental impact in ZA. / Com o surgimento das Áreas Protegidas (AP) ou Unidades de Conservação (UC) no mundo, também surgem problemas relacionados à gestão de suas áreas circundantes, que podem, de acordo com seu uso, ter diferentes impactos sobre os objetivos para as quais essas áreas foram criadas. No Brasil, tais áreas são conceituadas pela legislação como Zona de Amortecimento (ZA). Os critérios para sua definição são amplos e podem impactar de forma substancial as diferentes formas de uso da terra e, consequentemente, a conservação da natureza e de seus recursos dentro dos limites das UC. O objetivo deste trabalho é o de contribuir para a melhoria dos processos de definição de ZA no Brasil. Para isso, critérios técnicos e jurídicos utilizados no Brasil e outros países latino-americanos, especificamente Argentina, Peru, Bolívia e Uruguai foram sistematizados, visando identificar as diferenças e semelhanças em sua definição, de forma a contribuir com as discussões sobre critérios que poderiam ser incorporados no Brasil. Além das normas vigentes, estudos de caso foram selecionados com o objetivo de contribuir para essa discussão, por meio de casos concretos. Por fim, foram aplicados questionários online a gestores e planejadores brasileiros, a fim de a se obter contribuições a respeito das experiências desses profissionais sobre o tema ZA. Embora os entrevistados reconheçam o papel fundamental das ZA, percebe-se que sua eficácia vem sendo comprometida pela falta de implementação e melhor definição de seus limites, o que tem prejudicado a sua função de proteger as UC. Este estudo identificou alguns critérios para a definição de ZA que poderão ser somados aos roteiros metodológicos, como a existência de Terras Indígenas, Sítios Ramsar e Reservas da Biosfera. Além disso, propõe-se que seja alterado o Decreto 4.340/2002 que regulamenta a Lei 9985/2000, incluindo capítulo específico para Zonas de Amortecimento e estabelecendo procedimentos específicos para sua definição como consulta pública, identificação de fontes de pressão e ameaças sobre a UC, e criação de fundo financeiro específico para fomentar atividades econômicas de baixo impacto ambiental nas ZA.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civi l- Estruturas. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010