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Vibrações ressonantes não-lineares em estruturas tipo viga sob excitação paramétrica e combinada
Silva, Demian Gomes Da
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2006-04-28
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Título:
Vibrações ressonantes não-lineares em estruturas tipo viga sob excitação paramétrica e combinada
Autor:
Silva, Demian Gomes Da
Orientador:
Varoto, Paulo Sergio
Assuntos:
Excitação Autoparamétrica
;
Excitação Combinada
;
Excitação Paramétrica
;
Vibrações Não-Lineares
;
Autoparametric Excitation
;
Combined Excitation
;
Nonlinear Vibrations
;
Parametric Excitation
Notas:
Tese (Doutorado)
Descrição:
Desenvolve uma pesquisa em dinâmica estrutural não-linear com enfoque teórico e experimental direcionada para uma importante classe de estruturas flexíveis. É motivada pelos novos requerimentos das indústrias em termos de inovações, das agências certificadoras em termos de segurança e conforto e, por restrições relativas ao meio ambiente cada vez mais severas. Como conseqüência, o cenário atual e os desafios da engenharia moderna são bem diferentes daqueles encontrados antigamente. Atualmente as estruturas são mais flexíveis e operam sob condições cada vez mais severas. O aumento da flexibilidade torna as não-linearidades mais ativas e, juntamente com a ação de diferentes formas de excitação, produzem um cenário dinâmico complexo. Neste cenário, diversos fenômenos dinâmicos intrinsicamente não-lineares podem se desenvolver e conseqüêntemente comprometer a integridade estrutural, prejudicar a operação e incrementar os problemas de ruído. Tais fenômenos são altamente perigosos, principalmente por não serem previstos e nem ao menos conhecidos pela teoria dinâmica linear. Dentre estes fenômenos, a pesquisa se propõe a abordar dois: vibrações ressonantes paramétricas e autoparamétricas. Especificamente, a pesquisa investiga a influência da viscosidade do meio de operação e da presença de excitações combinadas nos fenômenos de ressonância paramétrica. No caso das ressonâncias autoparamétricas o objetivo específico é avaliar técnicas experimentais na caracterização do fenômeno, assim como, promover entendimentos mais profundos sobre suas características. Para atingir os objetivos propostos, são construídas duas estruturas de laboratório com características aeronáuticas. A primeira faz alusão a um estabilizador vertical. Nesta estrutura foram desenvolvidos os trabalhos relativos à vibração ressonante paramétrica. A segunda é uma simplificação de um sistema estrutural asa-pilone-turbina. Nesta segunda estrutura foram avaliadas técnicas experimentais para a identificação, caracterização e análise da vibração ressonante autoparamétrica. Os resultados teóricos e experimentais demonstram que a viscosidade do meio de operação age positivamente na dinâmica da estrutura, reduzindo níveis máximos de vibração em regime permanente, simplificando a dinâmica em respostas transientes e facilitando as relações de estabilidade/instabilidade. Por fim, apresenta resultados experimentais demonstrando que a energia vibratória da asa pode ser transferida por intermédio de uma ressonância autoparamétrica principal para a sub-estrutura pilone-turbina resultando em níveis extremamente elevados de vibração.
DOI:
10.11606/T.18.2006.tde-06112006-091532
Editor:
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
Data de criação/publicação:
2006-04-28
Formato:
Adobe PDF
Idioma:
Português
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