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A natureza vibratória, oriunda da transferência energética, manifesta-se em todos os sistemas e estruturas. Na engenharia, essa transferência energética se revela como um fenômeno vibratório indesejável ou desejável. Em sistemas mecânicos, o controle dinâmico para mitigação de vibrações indesejáveis se realiza através de diversas técnicas e configurações, entre os mais usuais, o Amortecedor de Massa Sintonizável (AMS). No entanto, sabe-se que seu desempenho é suscetível a alterações nas frequências de operação e na natureza das excitações. Em sistemas elétricos, as vibrações do ambiente podem ser desejáveis e convertidas em energia elétrica útil para a realimentação de rede de sensores sem fio e computação pervasiva. A fim de combinar estes fenômenos e reduzir custos de operação, é necessário projetar dispositivos sintonizáveis robustos capazes de operar eficientemente em uma banda larga de frequências. Portanto, este trabalho visa projetar e analisar experimentalmente um atenuador de vibrações eletromagnético sintonizável (semi-ativo) com captação energética (AEMSCE) através da introdução deliberada de não linearidades. O AEMSCE consiste em um sistema massa-mola-amortecedor não linear com um ímã oscilante central orientado sob forças repulsivas magnéticas e uma bobina instalada, sendo capaz de dissipar as vibrações da estrutura e convertê-las em energia elétrica útil. Os recursos e parâmetros do AEMSCE são apresentados e identificados. O fator de transdução eletromagnético que acopla o sistema mecânico ao elétrico é quantificado. Mostra-se que a variação da distância entre ímãs promove ao sistema ressonância ajustável e que a força de restauração magnética resultante apresenta uma faixa de operação linear. No trabalho, verifica-se que o campo de máxima captação energética está contido na faixa de operação linear confirmando a relevância deste campo linear. O comportamento do sistema é analisado considerando as influências da força restauradora magnética, das forças amortecidas e da força de atrito. A partir dessas análises e das aproximações realizadas, apresenta-se estratégias de controle passivas e técnicas de otimização para mitigação, cuja resultante é um campo de atenuação ótimo, assim como desenvolve-se métodos de otimalidade para maximizar a conversão energética do AEMSCE, cuja resultante é um amortecimento elétrico ótimo ou um amortecimento admissível ótimo (deslocamento máximo). Métodos analíticos e simulações numéricas são desenvolvidos em todo o trabalho com diferentes configurações para analisar a robustez e eficiência do dispositivo, através do comportamento dinâmico vibratório à resposta transiente e estacionária induzido por excitação de base harmônica. De maneira geral, os resultados mostram que os parâmetros de sintonia e amortecimento do AEMSCE podem ser combinados e ajustados para ampliar o controle de vibrações da estrutura e maximizar a captação energética, principalmente na ressonância. Verifica-se que existe uma relação de importância da tensão induzida e do amortecimento elétrico, através da variação da resistência de carga no resistor, com a atenuação e captação energética. Por fim, este trabalho buscou apresentar os melhores métodos e resultados de parâmetros de amortecimento a fim de obter informações como guia de projeto para otimizar os dispositivos futuros e para a proposição de incorporar um controle semiativo ao AEMSCE. Como forma de melhorar o desempenho em aplicações futuras, é possível combinar as propriedades ótimas resultantes e ajustá-las através de estratégias de controle semiativa, explorando a dinâmica linear e não linear do sistema. / Vibratory nature, derived from the energy transfer, manifests itself in all systems and structures. In engineering, this energy transfer is revealed as an undesirable or desirable vibrational phenomenon. In mechanical systems, the dynamic control to mitigate undesirable vibrations is achieved through several techniques and configurations, among the most usual, the Tunable Mass Damper (TMD). However, it is known that their performance is susceptible to changes in the operating frequencies and the nature of the excitations. In electrical systems, ambient vibrations may be desirable and converted into useful electrical energy for the feedback of wireless sensors network and pervasive computing. In order to combine these phenomena and reduce operating costs, it is necessary to design robust tunable devices capable of operating efficiently over a wide frequency band. Therefore, this work aims to design and experimentally analyze a tunable electromagnetic vibrations absorver (semi-active) with energy harvesting (TEMAEH) through the deliberated introduction of non-linearities. TEMAEH consists of a non-linear mass-spring-damper system with a central oscillating magnet oriented under magnetic repulsive forces and a coil installed, being able to dissipate vibrations of the structure and convert them into useful electrical energy. The TEMAEH features and parameters are presented and identified. Electromagnetic transduction factor that couples the mechanical to electrical system is quantified. It is shown that the variation of the distance between magnets provides adjustable resonance to the system and that the resulting magnetic restoring force has a linear operating range. In the work, it is verified that the field of maximum energy harvesting is contained in the linear operating range confirming the relevance of this linear field. The behavior of the system is analyzed considering the influences of magnetic restoring force, damped forces and frictional force. From these analyzes and the approximations performed, passive control strategies and optimization techniques for mitigation are presented, resulting in an optimum attenuation field, as well as optimization methods to maximize the energy conversion of the TEMAEH, resulting in an optimum electric damping or optimum permissible damping (maximum displacement). Analytical methods and numerical simulations are developed throughout the work with different configurations to analyze the robustness and efficiency of the device through the dynamic behavior of vibration to the transient and stationary response induced by harmonic based excitation. In general, the results show that the tuning and damping parameters of the TEMAEH can be combined and adjusted to increase the vibration control of the structure and to maximize energy harvesting, especially in resonance. It is verified that there is a relation of importance of the induced voltage and the electrical damping, through the variation of the load resistance in the resistor, with the attenuation and power generation. Finally, this work sought to present the best methods and results of damping parameters in order to obtain information as a project guide to optimize future devices and for the proposition to incorporate a semiative control to TEMAEH. As a way to improve performance in future applications, it is possible to combine the resulting optimal properties and adjust them through semiative control strategies, exploring the linear and non-linear dynamics of the system.

A utilização de sistemas semi-ativos no controle de movimento e vibração vem crescendo muito nos últimos anos, e está se firmando como a opção mais econômica em muitas aplicações. Os sistemas de controle semi-ativos baseados em fluidos magneto-reológicos (MR) já são empregados no controle de vibrações desde máquinas de lavar a grandes pontes suspensas, e até mesmo no controle de vibração de edifícios sujeitos a abalos sísmicos. No controle de movimento, eles têm sido aplicados em aparelhos de fisioterapia, próteses de joelho humano e embreagens. No setor automobilístico, os sistemas semi-ativos são empregados em sistemas de controle da suspensão e sistemas anti-rolagem, e também no controle de sistemas de torque e tração. Visto a crescente importância dos sistemas de controle semi-ativo, este trabalho aborda este assunto dividindo-o em duas partes: a primeira, apresentada no volume 1, trata do projeto de atuadores magneto-reológicos e do seu modelamento dinâmico voltado para projetos de controle; e a segunda parte, apresentada no volume 2, trata de projeto de controladores para sistemas semi-ativos, mais especificamente voltados para o controle de suspensão veicular semi-ativa, buscando a melhoria do desempenho em conforto, segurança e dirigibilidade do veículo. Na primeira parte, a maior contribuição deste trabalho está em preencher uma lacuna na literatura no que diz respeito a uma técnica sistemática de projeto de atuadores magneto-reológicos e da forma mais adequada de sua representação dinâmica para projetos de controle, que é feita a partir de dados experimentais. Na segunda parte deste trabalho buscou-se desenvolver um sistema de controle economicamente viável para veículos utilitários (caminhonetes principalmente). Estes são os veículos que mais carecem de sistemas de suspensão capazes de atender a uma grande variedade de situações (variação de pista, variação de carga), e cujo mercado exige uma relação custo/benefício melhor que aquela dos mercados de carros de luxo, onde estes sistemas são empregados atualmente. Como resultados mais importantes deste trabalho têmse: uma proposição para o uso da lei de controle LQG/LTR em sistemas não estritamente próprios; um modelo de um veículo utilitário completo com sete graus de liberdade e capaz de representar as situações mais importantes do comportamento dinâmico deste tipo de veículo; o desenvolvimento de uma estratégia de controle robusto baseado na técnica LQG/LTR, adequada para trabalhar com atuadores semi-ativos, e que utiliza sensores de custo compatível com a aplicação. O sistema de controle proposto foi capaz de melhorar o desempenho em conforto e segurança, evitando situações de perda de aderência dos pneus e comportamentos dinâmicos indesejáveis destes veículos, que foi verificado experimentalmente e através de simulações em computador. / The application of semi-active systems to motion and vibration control has significantly grown during the last years, and it is becoming an economically viable option for several applications. Semi-active systems based on magneto-rheological (MR) fluids were applied to vibration control ranging from washing machines to suspended bridges, and also in vibration control of buildings under seismic tremors. Regarding the movement control, they have been used in gym apparati, human knee prosthesis and clutches. More specifically in the automotive industry, semi-active systems have been applied in suspension and anti-roll systems, and also in torque and traction control systems. This work treats this subject dividing it into two parts: the first one, presented in volume 1, deals with the design of semi-active actuators based on magneto-rheological fluids and dynamic modeling; and the second one, presented in volume 2, deals with the design of semi-active control for vehicular suspension systems. The control main objective is the performance improvement in comfort, safety and handling features of a vehicle. In the first part, the main contribution of this work is to fulfill a literature gap regarding a systematic procedure for design of magneto-rheological actuators and to find a better representation for the dynamic behavior regarding the control system development, which is done based on experimental data analysis. The second part of this work leaded with the development of a vehicular suspension system for utility vehicles (for SUVs, and mainly for light trucks), which need suspension systems able to face a great number of situations (road variation, load variation, etc.), and which present stability problems due to its high gravity center height. Important results of this work are: the development of a robust control strategy based on LQG/LTR techniques for non-strictly proper systems, the development of a dynamic model for light trucks and SUVs with seven degrees of freedom; the development of a robust control strategy based on the LQG/LTR synthesis, suit to work with semi-active actuators, and using sensors with costs compatible to the application. The proposed control system was able to improve the performance of comfort and safety, avoiding the loss of adherence between tires and the ground and other undesirable dynamic behaviors of these vehicles, that was verified experimentally and through computer simulations.

A centenária indústria automotiva está passando por profundas transformações nos seus modelos de negócio, processos de desenvolvimento em produto e de produção. Inovações tais como veículos autônomos, transporte compartilhado, células de combustível, entre outras, apresentam-se aos estrategistas das montadoras como alternativas para gerar um diferencial competitivo e garantir a sobrevivência das empresas. Assim sendo, o entendimento dos mecanismos e fatores que influenciam na decisão de adoção de inovações em produto pelas montadoras é um tema relevante para a academia. Artigos sobre adoção de inovação em produto pelas organizações da indústria automotiva não são comuns na literatura, e quando realizados concentram-se no estudo de tecnologias de propulsão alternativa. Este estudo propõe, a partir de uma ampla revisão sistemática da literatura disponível sobre adoção de inovações pelas organizações, um modelo teórico contendo dimensões e fatores de influência na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos, aplicando o modelo a um componente específico do automóvel, os chamados sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\'. Um diferencial do modelo conceitual desenvolvido foi a introdução da dimensão \'gestão da inovação\', analisando diversos fatores relacionados à estratégia tecnológica da montadora. A aplicação deste modelo foi realizada utilizando a metodologia de pesquisa qualitativa básica, por meio de entrevistas com funcionários de montadoras e fabricantes de sistemas de suspensão e amortecedores estabelecidos no mercado automotivo brasileiro. Uma pesquisa adicional foi realizada com o objetivo de identificar de que maneira a importância relativa entre os fatores que influem na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos muda entre um país desenvolvido (EUA) e outro em desenvolvimento (Brasil). Dessa forma, o modelo conceitual desenvolvido foi aplicado por meio de entrevistas realizadas com funcionários de empresas do segmento automotivo estabelecidas no mercado dos EUA. As análises dos resultados permitiram identificar os fatores de maior influência na adoção da inovação em estudo pelas montadoras, bem como os fatores de menor influência. Análises comparativas foram realizadas entre estes fatores, para discutir as razões das semelhanças e diferenças entre eles. Esta tese produziu três artigos correlacionados entre si, o primeiro denominado Adoção de inovações em produto pelas organizações: Uma revisão sistemática de literatura. O segundo artigo foi intitulado como Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Modelo conceitual e aplicação para sistemas semiativos de amortecimento. O artigo Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Um estudo comparativo entre Brasil e EUA é o terceiro e último da tese. Estudos comparando a influência de fatores de adoção de inovação em produto pelas organizações foram realizados em outras áreas da tecnologia, porém artigos com comparações internacionais entre estes fatores não são comuns na literatura. Nenhum estudo sobre adoção de sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\' foi identificado na revisão de literatura realizada, o que evidencia o ineditismo deste trabalho de pesquisa. / The centenary automotive industry has gone through significant transformations in its business models, product development and production processes. Innovations like autonomous vehicles, transportation sharing, fuel cells, among others, show themselves as alternatives to create a competitive differential and assure companies survival. Therefore, the understanding of mechanisms and factors that influence automaker\'s decision to adopt product innovations is a relevant issue for the academy. Papers about product innovation adoption by organizations in the automotive industry are not common in the literature. When made, they focus mostly on the study of alternative propulsion technologies. This research proposes a theoretical model comprising dimensions and factors influencing product innovation adoption by automakers based on a broad literature systematic analysis about organizational innovation adoption. This model was applied to a specific automotive component, the so-called semi active damping systems or \"smart shock absorbers.\" The conceptual model presents the unpublished dimension \"innovation management\", which analyses several factors related to the automakers technological strategy. This research used basic qualitative analysis methodology and performed interviews with employees from automakers and suspension system manufacturers settled in the Brazilian automotive market. An extra research aimed to identify the way the relative importance between the factors that influence in the product innovation adoption by the automakers changes from a developed country (USA) and another country in development (Brazil). Interviews with employees from automotive companies settled in the USA market applied the conceptual model. The result of the analysis allowed the identification of the most influencing factors in the adoption of the product innovation by automakers, as well the less influencing factors. Comparative analyses between these factors were made in order to discuss the reasons of similarities and differences between them. This dissertation produced three correlated papers se, the first one is \"Product innovation adoption by organizations: A systematic literature review.\" The second one is \"Product innovation adoption in the automotive industry: Conceptual model and application for semi active damping systems.\" The third and last one of this dissertation is \"Product innovation adoption in the automotive industry: A comparative study between Brazil and USA.\" There are papers comparing the factors influencing product innovation adoption by organizations in other technology fields, but international comparisons between these factors are not common in literature. This research found no paper about semi active damping systems (\"smart shock absorbers\") in the literature review, which evidences the brand new characteristic of this dissertation.

A centenária indústria automotiva está passando por profundas transformações nos seus modelos de negócio, processos de desenvolvimento em produto e de produção. Inovações tais como veículos autônomos, transporte compartilhado, células de combustível, entre outras, apresentam-se aos estrategistas das montadoras como alternativas para gerar um diferencial competitivo e garantir a sobrevivência das empresas. Assim sendo, o entendimento dos mecanismos e fatores que influenciam na decisão de adoção de inovações em produto pelas montadoras é um tema relevante para a academia. Artigos sobre adoção de inovação em produto pelas organizações da indústria automotiva não são comuns na literatura, e quando realizados concentram-se no estudo de tecnologias de propulsão alternativa. Este estudo propõe, a partir de uma ampla revisão sistemática da literatura disponível sobre adoção de inovações pelas organizações, um modelo teórico contendo dimensões e fatores de influência na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos, aplicando o modelo a um componente específico do automóvel, os chamados sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\'. Um diferencial do modelo conceitual desenvolvido foi a introdução da dimensão \'gestão da inovação\', analisando diversos fatores relacionados à estratégia tecnológica da montadora. A aplicação deste modelo foi realizada utilizando a metodologia de pesquisa qualitativa básica, por meio de entrevistas com funcionários de montadoras e fabricantes de sistemas de suspensão e amortecedores estabelecidos no mercado automotivo brasileiro. Uma pesquisa adicional foi realizada com o objetivo de identificar de que maneira a importância relativa entre os fatores que influem na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos muda entre um país desenvolvido (EUA) e outro em desenvolvimento (Brasil). Dessa forma, o modelo conceitual desenvolvido foi aplicado por meio de entrevistas realizadas com funcionários de empresas do segmento automotivo estabelecidas no mercado dos EUA. As análises dos resultados permitiram identificar os fatores de maior influência na adoção da inovação em estudo pelas montadoras, bem como os fatores de menor influência. Análises comparativas foram realizadas entre estes fatores, para discutir as razões das semelhanças e diferenças entre eles. Esta tese produziu três artigos correlacionados entre si, o primeiro denominado Adoção de inovações em produto pelas organizações: Uma revisão sistemática de literatura. O segundo artigo foi intitulado como Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Modelo conceitual e aplicação para sistemas semiativos de amortecimento. O artigo Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Um estudo comparativo entre Brasil e EUA é o terceiro e último da tese. Estudos comparando a influência de fatores de adoção de inovação em produto pelas organizações foram realizados em outras áreas da tecnologia, porém artigos com comparações internacionais entre estes fatores não são comuns na literatura. Nenhum estudo sobre adoção de sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\' foi identificado na revisão de literatura realizada, o que evidencia o ineditismo deste trabalho de pesquisa. / The centenary automotive industry has gone through significant transformations in its business models, product development and production processes. Innovations like autonomous vehicles, transportation sharing, fuel cells, among others, show themselves as alternatives to create a competitive differential and assure companies survival. Therefore, the understanding of mechanisms and factors that influence automaker\'s decision to adopt product innovations is a relevant issue for the academy. Papers about product innovation adoption by organizations in the automotive industry are not common in the literature. When made, they focus mostly on the study of alternative propulsion technologies. This research proposes a theoretical model comprising dimensions and factors influencing product innovation adoption by automakers based on a broad literature systematic analysis about organizational innovation adoption. This model was applied to a specific automotive component, the so-called semi active damping systems or \"smart shock absorbers.\" The conceptual model presents the unpublished dimension \"innovation management\", which analyses several factors related to the automakers technological strategy. This research used basic qualitative analysis methodology and performed interviews with employees from automakers and suspension system manufacturers settled in the Brazilian automotive market. An extra research aimed to identify the way the relative importance between the factors that influence in the product innovation adoption by the automakers changes from a developed country (USA) and another country in development (Brazil). Interviews with employees from automotive companies settled in the USA market applied the conceptual model. The result of the analysis allowed the identification of the most influencing factors in the adoption of the product innovation by automakers, as well the less influencing factors. Comparative analyses between these factors were made in order to discuss the reasons of similarities and differences between them. This dissertation produced three correlated papers se, the first one is \"Product innovation adoption by organizations: A systematic literature review.\" The second one is \"Product innovation adoption in the automotive industry: Conceptual model and application for semi active damping systems.\" The third and last one of this dissertation is \"Product innovation adoption in the automotive industry: A comparative study between Brazil and USA.\" There are papers comparing the factors influencing product innovation adoption by organizations in other technology fields, but international comparisons between these factors are not common in literature. This research found no paper about semi active damping systems (\"smart shock absorbers\") in the literature review, which evidences the brand new characteristic of this dissertation.

Auxiliary absorbers provide an effective means to attenuate the vibrations of a structural or mechanical system (the "primary structure"). The simplest auxiliary absorber, a tuned mass damper (TMD), provides reliable narrow-band attenuation but is not robust to the effects of detuning. Strongly nonlinear tuned mass dampers (NTMDs) are capable of wide-band, irreversible energy transfer known as "energy pumping" but can also exhibit high amplitude solutions which significantly amplify the response of the primary structure. Semi-active tuned mass dampers (STMDs) incorporate an actuating element in order to achieve real-time tuning adjustment capability. This thesis presents a global dynamic analysis of the response of a primary structure with an NTMD and then explores the performance of a novel absorber configuration consisting of an NTMD and STMD attached to the primary structure in series. The global dynamic analysis is conducted using a new cell mapping method developed by the author and introduced within the thesis: the parallelized multi-degrees-of-freedom cell mapping (PMDCM) method. The benefits of the additional STMD component are explored for two distinct applications: (1) restoring the performance of a linear TMD which develops a weak nonlinearity due to operation outside of the intended range or other means, and (2) acting as a safety device to eliminate or minimize convergence to the detached high-amplitude response. In the weakly nonlinear case, the STMD is shown to reduce the effects of the nonlinearity and improve attenuation capability by constraining the motion of the NTMD. In the strongly nonlinear case, the STMD effectively eliminates the complex response behavior and high amplitude solutions which were present in the original system, resulting in a single low amplitude response. Experimental tests using an adjustable-length pendulum STMD verify the numerical results.

This study focuses on developing structural health monitoring techniques to detect damage in deepwater risers subjected to vortex-induced vibration (VIV), and studying vibration control strategies to extend the service life of offshore structures. Vibration-based damage detection needs both responses from the undamaged and damaged deepwater risers. Because no experimental data for damaged deepwater risers is available, a model to predict the VIV responses of deepwater risers with given conditions is needed, which is the forward problem. In this study, a new three dimensional (3D) analytical model is proposed considering coupled VIV (in-line and cross-flow) for top-tensioned riser (TTR) with wake oscillators. The model is verified by direct numerical simulations and experimental data. The inverse problem is to detect damage using VIV responses from the analytical models with/without damage, where the change between dynamic properties obtained from riser responses represents damage. The inverse problem is performed in two steps: blind identification and damage detection. For blind identification, a wavelet modified second order blind identification (WMSOBI) method and a complex WMSOBI (CWMSOBI) method are proposed to extract modal properties from output only responses for standing and traveling wave vibration, respectively. Numerical simulations and experiments validate the effectiveness of proposed methods. For damage detection, a novel weighted distribution force change (WDFC) index (for standing wave) and a phase angle change (PAC) index (for traveling wave) are proposed and proven numerically. Experiments confirm that WDFC can accurately locate damage and estimate damage severity. Furthermore, a new fatigue damage estimation method involving WMSOBI, S-N curve and Miner's rule is proposed and proven to be effective using field test data. Vibration control is essential to extend the service life and enhance the safety of offshore structures. Literature review shows that semi-active control devices are potentially a good solution. A novel semi-active control strategy is proposed to tune the damper properties to match the dominant frequency of the structural response in real-time. The effectiveness of proposed strategy in vibration reduction for deepwater risers and offshore floating wind turbines is also validated through numerical studies.

All vehicles have changing payloads that affect their dynamic response. Compared to passenger vehicles, heavy machinery have larger and more greatly varying payload masses, higher centers of mass, and encounter larger disturbances. These factors lead to significant increases in the amount of vibration experienced by heavy machinery operators. This fact, when coupled with the large amount of exposure time that a typical heavy machinery operator incurs, leads to much greater vibration dosage values for the heavy machinery operator. In addition, the heavy machinery operator faces equal or greater opportunity for accident. The chance of accident, along with the increased vibration dosage, leads to an operating condition with significant safety risks, both short and long term. It has been shown that payloads affect both the stability and vibration isolation properties of a vehicle. Large payloads reduce vehicle stability while increasing the amount of vibration transmitted to the operator. A method to compensate for these loading affects would prove to be a useful technique to increase the safety of the vehicle, both in terms of accident avoidance and long term health effects of vibration. This thesis provides such payload compensation techniques. Improved vehicle dynamics were accomplished with the use of both active and semi-active suspension control. The active systems used are optimal control based, and provided the greatest improvements in vehicle performance. An optimal controller designed around a nominal payload, however, proved insufficient for operation over the entire payload range due to too large peak actuator forces at low payloads. A multiple model approach was used to remedy this problem. Semi-active systems based on a Linear Quadratic Regulator with output feedback and damping selection via static deflection were developed. The semi-active systems would require far less power than the active systems, with the need for knowledge of fewer systems states. It was shown that despite these lower demands, the semi-active systems closely approach the performance of the fully active systems.

Lead-lag dampers are present in most rotors to provide the required level of damping in all flight conditions. These dampers are a critical component of the rotor system, but they also represent a major source of maintenance cost. In present rotor systems, both hydraulic and elastomeric lead-lag dampers have been used. Hydraulic dampers are complex mechanical components that require hydraulic fluids and have high associated maintenance costs. Elastomeric dampers are conceptually simpler and provide a ``dry" rotor, but are rather costly. Furthermore, their damping characteristics can degrade with time without showing external signs of failure. Hence, the dampers must be replaced on a regular basis. A semi-active friction based lead-lag damper is proposed as a replacement for hydraulic and elastomeric dampers. Damping is provided by optimized energy dissipation due to frictional forces in semi-active joints. An actuator in the joint modulates the normal force that controls energy dissipation at the frictional interfaces, resulting in large hysteretic loops. Various selective damping strategies are developed and tested for a simple system containing two different frequency modes in its response, one of which needs to be damped out. The system reflects the situation encountered in rotor response where 1P excitation is present along with the potentially unstable regressive lag motion. Simulation of the system response is obtained to compare their effectiveness. Next, a control law governing the actuation in the lag damper is designed to generate the desired level of damping for performing adaptive selective damping of individual blade lag motion. Further, conceptual design of a piezoelectric friction based lag damper for a full-scale rotor is presented and various factors affecting size, design and maintenance cost, damping capacity, and power requirements of the damper are discussed. The selective semi-active damping strategy is then studied in the context of classical ground resonance problem. In view of the inherent nonlinearity in the system due to friction phenomena, multiblade transformation from rotating frame to nonrotating frame is not useful. Stability analysis of the system is performed in the rotating frame to gain an understanding of the dynamic characteristics of rotor system with attached semi-active friction based lag dampers. This investigation is extended to the ground resonance stability analysis of a comprehensive UH-60 model within the framework of finite element based multibody dynamics formulations. Simulations are conducted to study the performance of several integrated lag dampers ranging from passive to semi-active ones with varying levels of selectivity. Stability analysis is performed for a nominal range of rotor speeds using Prony's method.