Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the present work the effect of a dry friction damper device on the dynamic behavior of
vibratory systems is analyzed. Two friction devices are designed consisting of a sphere in contact with
a flat steel bar. In the first prototype the normal force on the contact is kept constant. In the second
device a piezoelectric actuator is used to vary the intensity of the normal force.
An experimental methodology is developed to analyze the dynamic behavior of a vibratory
system and to identify the physical properties of the friction damper devices.
The mathematical-computational models of the two friction dampers are used to perform
simulations with a vibratory system, in order to analyze the influence of the variation of the normal
contact force on the behavior of the vibratory system and to evaluate the dissipation of vibrational
energy.
In the first damper, an experimental methodology is used to identify the behavior of friction
force induced on the vibratory system, and also to identify nonlinearities due to friction Frequency
response is used to identify the structural frequencies generated by the device, as well the
operational band of the damper device with constant normal force. The time domain vibratory system
response is used to identify the Coulomb friction model.
The second damper is designed by finite element method. Experimental analysis of the device
is applied to identify the parameters that define the static and dynamic behavior of the damper with
variable normal load, The frequency response is used to identify the structural frequencies generated
by the device, as well it s effective operational band.. Another experiment evaluates the effect of the
normal contact force variation on the dynamic response of a vibratory structure. The vibratory system
response is identified using Coulomb friction models.
Finally, numerical simulations are used to evaluate the effect of the normal contact variation,
generated by a semi active control, on the vibratory system dynamic behavior. The vibration
attenuation and the power demand of the piezoelectric actuator .are evaluated. / Neste trabalho é analisado o efeito de amortecedores de atrito seco sobre o comportamento
dinâmico de um sistema vibratório de um grau de liberdade São projetados dois dispositivos de atrito
constituídos por uma esfera em contato com um barra plana de aço. No primeiro protótipo a força
normal no contato é mantida constante. No segundo dispositivo é utilizado um atuador piezelétrico
para variar a intensidade da força normal.
É desenvolvida uma metodologia experimental para analisar o comportamento dinâmico do
sistema vibratório e identificar as propriedades físicas dos amortecedores de atrito.
Os modelos matemáticos-computacionais dos dois amortecedores de atrito são usados para
realizar simulações com um sistema vibratório, com a finalidade de analisar a influência da variação
da força normal de contato sobre o comportamento do sistema vibratório e avaliar a capacidade de
dissipação da energia vibratória.
No primeiro amortecedor mediante uma metodologia experimental, é possível identificar o
comportamento da força de atrito induzida ao sistema dinâmico, são identificadas também as não
linearidades devidas ao atrito. Na resposta em frequência é possível identificar as frequências
estruturais geradas pelo dispositivo, assim como a banda de atuação do amortecedor de força normal
constante. Por ultimo é identificada a resposta do sistema dinâmico no domínio do tempo, mediante os
modelos Coulomb do atrito.
Para o segundo amortecedor é apresentado a analise estática dos elementos constituintes via
um estudo em elementos finitos. Métodos de analise experimental aplicados para identificar os
parâmetros que determinam o comportamento estático e dinâmico do amortecedor de carga normal
variável. Na resposta em frequência é possível identificar as frequências estruturais geradas pelo
dispositivo, assim como também, a banda de atuação do amortecedor de força normal variável. Em
uma segunda fase experimental, avaliam-se os efeitos da variação da força normal no contato, na
resposta dinâmica da estrutura vibratória e determina-se o comportamento da força do amortecedor,
assim como também se identifica a resposta do sistema, com os modelos de atrito de Coulomb.
Finalmente, é avaliada numericamente o efeito do ajuste da força normal do contato, mediante
um controle semiativo., Verifica-se a eficiência do controle sobre a vibração da estrutura .e sobre o
consumo de potência do atuador piezelétrico. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14951 |
| Date | 28 April 2014 |
| Creators | Rodriguez, Freddy Alexander Murillo |
| Contributors | Santos, Marcelo Braga dos, Lepore Neto, Francisco Paulo, Silva, Márcio Bacci da, Sousa, Marcos Morais de, Oliveira, Ademyr Gonçalves de |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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