Análise de vibrações em um sistema com múltiplos graus de liberdade
Departamento de Engenharia Mecânica
EMC5140- Controle de Vibrações Mecânicas
Professor: Júlio A. Cordioli
Análise de vibrações em um sistema com múltiplos graus de liberdade
Aluno: Alexandre Ramalho Alberti
Matrícula: 09139003
Florianópolis – SC, Julho de 2012
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Introdução
No projeto de uma estrutura é de grande valia a realização de análises de vibração. É de conhecimento público que a estrutura de um edifício deve balançar, e cabe aos engenheiros determinar as condições que garantem mais conforto para as pessoas que vão ocupá-la, assim como a integridade da estrutura.
Na grande maioria dos projetos de engenharia são realizadas certas simplificações no modelo da estrutura, …exibir mais conteúdo…
O procedimento consiste em calcular a massa equivalente de uma parede que sustenta o i-ésimo andar na coordenada correspondente ao iésimo andar. Esse cálculo é feito através da equivalência de máximas energias cinéticas. O procedimento é descrito a seguir:
Primeiro são calculadas as massas para cada laje e para cada parede. Massa da laje
Supondo que a estrutura vibre de forma harmônica:
M laje a.b.el e a massa de uma parede do andar i, m parade _ i .a.ep.Li .
xl , t X 0 . cost dx l , t . X 0 .sent dt (equações 6)
3.l. y 2 2. y 3 x y , t X 0 .
. cost
3
l
2
3 dx y, t . X 0 . 3.l. y 2. y ..sent dt l3
A equivalência da máxima energia cinética é feita da seguinte forma: y l
2
2
1
1 dx
dx
.meq . y, l . y, t .dm
2
2 y 0 dt
dt
dm
m
.dy
l
Desenvolvendo a integral e utilizando as equações 6, chega-se ao seguinte resultado:
meq
(equações 7)
13
.m parede
35
(equação 8)
Como são duas paredes por andar, a massa equivalente do andar i é calculada da seguinte forma:
M eq _ i M laje
26
.m parede _ i
35
(equação 9)
Aplicando esses procedimentos, o modelo matemático apresentado na figura 3 é construído com os seguintes valores:
1
2
3
4