Orientador : Jose Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho trata dos aspectos teóricos, numéricos e experimentais da análise do fluxo de energia em estruturas. A formulação matemática do fluxo de potência é apresentada para modelos de viga (Euler-Bernoulli e Timoshenko) e placa (Kirchhoff e Mindlin). O significado físico da potência ativa e reativa são discutidos. A potência reativa está relacionada a reverberação da energia na estrutura, a qual origina os modos operacionais de vibração. Para observar esta propriedade, os mapas do fluxo de potência reativa são apresentados considerando cada componente de onda separadamente. Observou-se que estes mapas concordam com a forma dos respectivos modos operacionais. É proposta uma nova técnica para localização de fontes de energia baseada no divergente da potência reativa e nas distribuições de energia cinética e de deformação ao longo da estrutura. Modelos de elementos finitos e elementos espectrais são utilizados na simulação do fluxo de energia em uma viga com terminação semi-anecóica. A formulação matemática do fluxo de potência em placas de Kirchhoff e Mindlin é utilizada na
simulação numérica do fluxo de potência de uma estrutura quadrada suspensa através de cabos de aço nas quatro extremidades. Os mapas de fluxo de energia são simulados experimentalmente. Um equipamento de holografia ótica (ESPI- Electronic Speckle Pattern Interferometry) e um vibrômetro laser Doppler (LDV) são utilizados na obtenção das medições na placa e na viga, respectivamente. Os resultados numéricos são comparados com os obtidos experimentalmente. As formulações de dois modelos espectrais de placas são revisadas. É apresentada uma proposta de um novo elemento espectral de placa finita, no qual as condições de contorno são impostas nas duas direções ortogonais / Abstract: This work deals with the theoretical, numerical and experimental aspects of energy flow in structures. The mathematical formulation for computation of power flow maps is presented for beams (Euler-Bernoulli and Timoshenko) and plates (Kirchhoff and Mindlin) The physical meaning of active and reactive power is discussed. The reactive intensity is related with the reverberation of energy in the structure, which originates the standing waves or mode shapes. In order to observe this property, the reactive power is separated into its wave components. The reactive maps obtained agree well with the operational modes, indicating the location of the nodal lines. A new technique to localize energy sources based on the divergence of the reactive intensity and the distribution of the potential and kinetic energy densities within the structure is presented. Numerical results are conducted for a beam with a point excitation and a semi-anechoic termination using finite element and spectral element models based on the Euler-Bernoulli beam theory. Numerical simulations are also performed in a square plate hanged with wires at the four corners. The expressions used for computation of power flow are based on the Kirchhoff and Mindlin models. The energy flow maps are obtained experimentally.The measurements conducted in the plate and beam are made using an pulse ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry) and an LDV (laser Doppler vibrometer), respectively. The results obtained numerically and experimentally are compared. The formulation of two spectral plate elements are reviewed. A spectral element for finite plates with arbitrary boundary conditions in alI edges is proposed. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unicamp.br:REPOSIP/265337 |
| Date | 27 August 2001 |
| Creators | Alves, Paulo Sergio Lima |
| Contributors | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, Arruda, José Roberto de França, 1954-, Bismark-Nasr, Maher Nasr, Sampaio, Rubens, Neto, Euclides de Mesquita, Junior, Milton Dias |
| Publisher | [s.n.], Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 166p. : il., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da Unicamp, instname:Universidade Estadual de Campinas, instacron:UNICAMP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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