Analysis of the behavior of dynamic systems with nonlinear tuned vibration absorbers
| Autor: | Marques Filho, Marcello Gomes |
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| Přispěvatelé: | Nuñez del Prado, Zenón José Guzmán, Avila, Suzana Moreira, Soares, Renata Machado |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG Universidade Federal de Goiás (UFG) instacron:UFG |
| Popis: | Estruturas flexíveis e esbeltas, tais como edifícios ou pontes de grandes vãos, têm-se tornado cada vez mais suscetíveis à ação de cargas dinâmicas, observando-se um incremento das suas amplitudes de oscilação. Nesse sentido, o efeito das vibrações de grande amplitude e a consideração das não-linearidades passam a ter grande relevância na análise e, em muitos casos, é necessária uma intervenção de forma a reduzir as amplitudes por meio de mecanismos de controle de vibração. Inicialmente, neste trabalho, a performance de um amortecedor de massa sintonizado não-linear é avaliada quando aplicado a uma equação não-linear de Duffing considerando parâmetros de rigidez linear que apresentam comportamentos tanto de softening quanto de hardening para o sistema principal e o amortecedor. Deste modo, foi estudado um oscilador não-linear de Duffing com e sem amortecimento, sujeito a uma carga harmônica ou a vibração livre e vinculado a um amortecedor não-linear. Inicialmente, os parâmetros lineares ótimos de controle foram obtidos usando o critério de Den Hartog e em seguida estes parâmetros foram utilizados para avaliar a performance no regime de vibração não-linear. Em seguida, a performance de um amortecedor de massa sintonizado não-linear é avaliada quando aplicado a uma viga não-linear 2D de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, submetida a uma carga harmônica ou a uma carga aerodinâmica seguidora. Para este caso, o processo de otimização também é realizado. Uma análise paramétrica detalhada é executada para observar a qualidade do amortecedor de massa sintonizado não-linear nas curvas de ressonância, bacia de atração, respostas no tempo e mapas de Poincaré para os sistemas discreto e contínuo. Slender and flexible structures, such as buildings or long span bridges, have become more susceptible to dynamic loads effects and an increment of their oscillation amplitudes can be noticed. Hence, the effect of large-amplitude vibrations and the consideration of nonlinearities become a relevant factor on the analysis, and, in a lot of cases, an intervention is necessary, by using vibration control mechanisms. First, in this work, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a nonlinear Duffing equation considering nonlinear stiffness parameters with both softening and hardening behavior for the main system and the damper. For this, damped and undamped Duffing nonlinear oscillators are studied when subjected to a harmonic load or free vibration and attached to a nonlinear damper. First, the optimal linear control parameters were obtained by using Den Hartog’s criteria and these parameters are used to evaluate its performance on the nonlinear vibration regime. Then, the performance of a nonlinear tuned mass damper is evaluated when applied to a simply supported nonlinear 2D Euler-Bernoulli beam, subjected to a harmonic load or an aerodynamic follower load. For this case, the optimization process is also performed. A parametrical analysis is performance to evaluate the quality of the nonlinear tuned mass damper on the resonance curves, basin of attraction, time responses, phase planes and Poincaré sections for both the discrete and the continuous systems. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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