Today represents vibration analysis an inseparable part of the product design, especially aeronautical components, machine tools etc. One of the vibration analysis methods is the so-called modal analysis, which determines the modal parameters of the researched structure. This paper deals with a comparison of two commonly used approaches, namely „Single Input Multiple Output“ (SIMO) and „Multiple Input Multiple Output“ analysis (MIMO). A MIMO procedure of measurement is developed and discussed. Both analyses are executed by the same conditions on the milling machine based on parallel kinematics in order to objective comparison. The results show that the choice of the so-called reference points is very important. In case both references are appropriately selected, the MIMO analysis gives better results that the SIMO one.

Today represents vibration analysis an inseparable part of the product design, especially aeronautical components, machine tools etc. One of the vibration analysis methods is the so-called modal analysis, which determines the modal parameters of the researched structure. This paper deals with a comparison of two commonly used approaches, namely „Single Input Multiple Output“ (SIMO) and „Multiple Input Multiple Output“ analysis (MIMO). A MIMO procedure of measurement is developed and discussed. Both analyses are executed by the same conditions on the milling machine based on parallel kinematics in order to objective comparison. The results show that the choice of the so-called refer-ence points is very important. In case both references are appropriately selected, the MIMO analysis gives better results that the SIMO one.

No presente trabalho, utilizou-se o Método da Fronteira Imersa, o qual utiliza dois tipos de malhas computacionais: euleriana (utilizada para o fluido) e lagrangiana (utilizada para representar a interface de separação de dois fluidos). O software livre GMSH foi utilizado para representar um sólido por meio da sua superfície externa e também para gerar uma malha triangular, bidimensional e não estruturada para discretizar essa superfície. Essa superfície foi utilizada como condição inicial para a malha lagrangiana (fronteira imersa). Os dados da malha lagrangiana são armazenados em uma estrutura de dados chamada Halfedge, a qual é largamente utilizada em Computação Gráfica para armazenar superfícies fechadas e orientáveis. Uma vez que a malha lagrangiana esteja armazenada nesta estrutura de dados, passa-se a estudar uma hipotética interação dinâmica entre a fronteira imersa e o escoamento do fluido. Esta interação é estudada apenas em um sentido, considera-se apenas a condição de não deslizamento, isto é, a fronteira imersa acompanhará passivamente um campo de velocidades pré-estabelecido (imposto), sem exercer qualquer força ou influência sobre ele. Foi utilizado um campo de distância local com sinal (função indicadora de fluidos) para identificar o interior e o exterior da superfície que representa a interface entre os fluidos. Este campo de distância é atualizado a cada passo no tempo utilizando idéias de Geometria Computacional, o que tornou o custo computacional para calcular esse campo otimal independente da complexidade geométrica da interface. Esta metodologia mostrou-se robusta e produz uma definição nítida das distintas fases dos fluidos em todos os passos no tempo. Para acompanhar e visualizar de forma mais precisa o comportamento dos fluidos na vizinhança da superfície que representa a interface de separação dos fluido, foi utilizado um algoritmo chamado de Refinamento Adaptativo de Malhas para fazer um refinamento dinâmico da malha euleriana na vizinhança da malha lagrangiana. / The scientific motivation of the present work is the mathematical modeling and the computational simulation of multiphase flows. Specifically, the equations of a two-phase flow are written by combining the Immersed Boundary Method with a suitable fluid indicator function. It is assumed that the fluid equations are discretized on an Eulerian mesh covering completely the flow domain and that the interface between the fluid phases is discretized by a non-structured Lagrangian mesh formed by triangles. In this context, employing tools commonly found in Computational Geometry, the computation of the fluid indicator function is efficiently performed on a block-structured Eulerian mesh bearing dynamical refinement patches. Formed by a set of triangles, the Lagrangian mesh, which is initally generated employing the free software GMSH, is stored in a Halfedge data structure, a data structure which is widely used in Computer Graphics to represent bounded, orientable closed surfaces. Once the Lagrangian mesh has been generated, next, one deals with the hipothetical situation of dealing with the one-way dynamical interaction between the immersed boundary and the fluid flow, that is, considering the non-slip condition, only the action of the flow on the interface is studied. No forces arising on the interface affects the flow, the interface passively being advect with the flow under a prescribed, imposed velocity field. In particular, the Navier-Stokes equations are not solved. The fluid indicator function is given by a signed distance function in a vicinity of the immersed boundary. It is employed to identify interior/exterior points with respect to the bounded, closed region which is assumed to contain one of the fluid phases in its interior. The signed distance is update every time step employing Computational Geometry methods with optimal cost. Several examples in three dimensions, showing the efficiency and efficacy in the computation of the fluid indicator function, are given which employ the dynamical adaptive properties of the Eurlerian mesh for a moving interface.

No presente trabalho, utilizou-se o Método da Fronteira Imersa, o qual utiliza dois tipos de malhas computacionais: euleriana (utilizada para o fluido) e lagrangiana (utilizada para representar a interface de separação de dois fluidos). O software livre GMSH foi utilizado para representar um sólido por meio da sua superfície externa e também para gerar uma malha triangular, bidimensional e não estruturada para discretizar essa superfície. Essa superfície foi utilizada como condição inicial para a malha lagrangiana (fronteira imersa). Os dados da malha lagrangiana são armazenados em uma estrutura de dados chamada Halfedge, a qual é largamente utilizada em Computação Gráfica para armazenar superfícies fechadas e orientáveis. Uma vez que a malha lagrangiana esteja armazenada nesta estrutura de dados, passa-se a estudar uma hipotética interação dinâmica entre a fronteira imersa e o escoamento do fluido. Esta interação é estudada apenas em um sentido, considera-se apenas a condição de não deslizamento, isto é, a fronteira imersa acompanhará passivamente um campo de velocidades pré-estabelecido (imposto), sem exercer qualquer força ou influência sobre ele. Foi utilizado um campo de distância local com sinal (função indicadora de fluidos) para identificar o interior e o exterior da superfície que representa a interface entre os fluidos. Este campo de distância é atualizado a cada passo no tempo utilizando idéias de Geometria Computacional, o que tornou o custo computacional para calcular esse campo otimal independente da complexidade geométrica da interface. Esta metodologia mostrou-se robusta e produz uma definição nítida das distintas fases dos fluidos em todos os passos no tempo. Para acompanhar e visualizar de forma mais precisa o comportamento dos fluidos na vizinhança da superfície que representa a interface de separação dos fluido, foi utilizado um algoritmo chamado de Refinamento Adaptativo de Malhas para fazer um refinamento dinâmico da malha euleriana na vizinhança da malha lagrangiana. / The scientific motivation of the present work is the mathematical modeling and the computational simulation of multiphase flows. Specifically, the equations of a two-phase flow are written by combining the Immersed Boundary Method with a suitable fluid indicator function. It is assumed that the fluid equations are discretized on an Eulerian mesh covering completely the flow domain and that the interface between the fluid phases is discretized by a non-structured Lagrangian mesh formed by triangles. In this context, employing tools commonly found in Computational Geometry, the computation of the fluid indicator function is efficiently performed on a block-structured Eulerian mesh bearing dynamical refinement patches. Formed by a set of triangles, the Lagrangian mesh, which is initally generated employing the free software GMSH, is stored in a Halfedge data structure, a data structure which is widely used in Computer Graphics to represent bounded, orientable closed surfaces. Once the Lagrangian mesh has been generated, next, one deals with the hipothetical situation of dealing with the one-way dynamical interaction between the immersed boundary and the fluid flow, that is, considering the non-slip condition, only the action of the flow on the interface is studied. No forces arising on the interface affects the flow, the interface passively being advect with the flow under a prescribed, imposed velocity field. In particular, the Navier-Stokes equations are not solved. The fluid indicator function is given by a signed distance function in a vicinity of the immersed boundary. It is employed to identify interior/exterior points with respect to the bounded, closed region which is assumed to contain one of the fluid phases in its interior. The signed distance is update every time step employing Computational Geometry methods with optimal cost. Several examples in three dimensions, showing the efficiency and efficacy in the computation of the fluid indicator function, are given which employ the dynamical adaptive properties of the Eurlerian mesh for a moving interface.

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