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Diego Rodrigues Torres

Título


Redução de vibrações utilizando múltiplos sistemas passivos de absorção

Orientador(es)


Carlos Magluta
Ney Roitman

Resumo


Sistemas de controle vêm sendo nas últimas décadas cada vez mais considerados como medida prática para a redução dos níveis de vibrações em estruturas civis. Dentre os inúmeros dispositivos existentes, destacam-se os sistemas de controle passivo baseados na transferência da energia armazenada na estrutura para sistemas auxiliares, denominados absorsores.  O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de metodologias visando o projeto de múltiplos sistemas absorsores instalados numa estrutura. Para tanto, foram implementadas ferramentas numéricas que permitem a análise do problema no domínio da freqüência utilizando dois modelos distintos, um baseado numa formulação analítica do problema, em que a estrutura é modelada como um sistema mecânico de um grau de liberdade, e outro baseado numa formulação numérica na qual a estrutura é modelada em elementos finitos. Através da aplicação das metodologias desenvolvidas em duas estruturas distintas (uma viga e uma laje) são apresentados os resultados da utilização de múltiplos absorsores com massas menores distribuídas espacialmente ao longo da estrutura em comparação a adoção de apenas um sistema de absorção com a mesma massa total. Os resultados obtidos mostram que, de um modo geral, a adoção de múltiplos absorsores parece corresponder a uma solução bastante interessante tendo em vista os níveis de redução que podem ser alcançados.

Abstract


Control systems in recent decades have been increasingly seen as practical way to reduce vibration levels in civil structures. Among the many existing devices, stands out passive control systems based on the transfer of energy stored in the structure by auxiliary systems, known as absorbers, commonly called tuned mass dampers. The aim of this dissertation is to develop design's methodologies of multiple tuned mass dampers installed in a structure. Therefore, it were implemented numerical tools for analyzing the problem in the frequency domain using two different models, one based on an analytical formulation of the problem, in which the structure is modeled as a one degree of freedom system, and another based on a numerical formulation in which the structure is modeled by finite elements. Through the application of methodologies developed in two distinct structures (a beam and a slab) it's shown the results of adopting multiple absorbers with lower masses spatially distributed along the structure as compared to adoption of only one absorption system with the same total mass. The results show that, in general, the adoption of multiple tuned mass dampers appears to correspond to a solution quite interesting in view of the reduction levels that could be achieved.

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