00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Otimização de amortecedores de massa sintonizados no controle de vibrações em vigas e placas
Título(s) alternativo(s): Optimization of Tuned Mass Dampers in Vibration Control of Beams and Plates
Autor(es): Menezes, Lucas da Mata Rocha
Primeiro Orientador: Lages, Eduardo Nobre
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ferreira, Fábio Martins Gonçalves
metadata.dc.contributor.referee1: Silva, José Guilherme Santos da
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Emerson Figueiredo dos
Resumo: A possibilidade de se trabalhar com materiais mais resistentes permite conceber estruturas mais esbeltas e leves que, por sua vez, podem ser mais sensíveis à ação das cargas dinâmicas oriundas do movimento de pessoas, máquinas ou ações da natureza, como o vento. O surgimento e propagação de fissuras, acréscimos de tensão devido a deslocamentos excessivos bem como desconforto aos usuários do empreendimento devido às acelerações que surgem na estrutura são alguns dos problemas estruturais que envolvem a dinâmica. Outra adversidade está relacionada com equipamentos sensíveis instalados em pisos, em que, ao estarem submetidos à determinada (indevida) aceleração, podem sofrer danos. As abordagens mais comumente empregadas para controle dessas vibrações excessivas é o enrijecimento da estrutura, porém em muitos casos este tipo de abordagem é inviabilizada por restrições arquitetônicas, estéticas ou relativa à própria capacidade da estrutura ao sofrer o acréscimo de elementos estruturais pesados para o enrijecimento. Problemas de vibrações em lajes não são incomuns; lajes industriais, por exemplo, estão sujeitas a vários tipos de ações dinâmicas simultâneas provenientes das diversas máquinas em operação instaladas no piso da fábrica. Outro caso são as lajes de academias, salões de festas e outros ambientes com grande movimento de pessoas que geram acelerações no piso. O presente trabalho explora a adoção de sistemas mecânicos de controle de vibrações (amortecedores) acoplados às estruturas, especificamente em vigas e placas, como uma solução alternativa à resolução do problema de engenharia. Utilizam-se ainda técnicas de otimização com o objetivo de obter projetos com a melhor relação custo-benefício de amortecedores. Dessa forma, realiza-se uma modelagem numérica via implementações computacionais do problema de vibração e seu controle em vigas e placas, com os resultados são validados e comparados com exemplos da literatura. Notou-se que, com o processo de otimização, pode-se chegar com a mesma eficiência na resposta estrutural, que utiliza massa e taxa de amortecimento menores.
Abstract: The possibility to deal with more resistant materials allows the design of leaner and lighter structures which may be more sensitive to the action of dynamic loads that arising from the movement of people, machines or actions of nature, such as wind. The propagation of cracks, additional stress due to excessive displacements as well as discomfort to users due to the accelerations that arise in the structure are some of the structural problems involving the dynamics. Other adversity is related to sensitive equipment installed in floors, in which, when subjected to certain (undue) acceleration can suffer damages. The most commonly used approaches to control these excessive vibrations are the stiffening of the structure, but in many cases this type of approach is made unfeasible by architectural, aesthetic restrictions or relative to the structure's own ability to undergo the addition of heavy structural elements to the stiffening. Vibration problems on slabs are not uncommon; industrial slabs, for example, are subject to various types of simultaneous dynamic actions from the various machines in operation installed on the factory floor. Another case is the slabs of academies, party halls and other environments with large movement of people that generate accelerations in the floor. The present work explores the adoption of mechanical vibration control systems (attenuators) coupled to the structures, specifically in beams and plates, as an alternative solution of the engineering problem. Optimization techniques are used to obtain projects with the best cost-benefit ratio of attenuators. In this way, a numerical modeling is performed via computational implementations of the vibration problem and its control in beams and plates, the results are validated and compared with literature samples. It is noted that with the optimization process it is possible to arrive at the same structural response using lower values for mass and damper ratio parameters for TMD.
Palavras-chave: Vigas
Placas(Engenharia)
Otimização estrutural
Dinâmica estrutural
Beams and plates
Structural optimization
Structural dynamics
Vibration controls
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: MENEZES, Lucas da Mata Rocha. Otimização de amortecedores de massa sintonizados no controle de vibrações em vigas e placas. 2020. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7095
Data do documento: 30-abr-2020
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