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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo de um dispositivo de mola inteligente com acoplamento por atrito para controle semiativo de vibração
Other Titles: Study of a smart spring device with friction coupling for semi-active vibration control
metadata.dc.creator: Coelho, Humberto Tronconi
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Marcelo Braga dos
metadata.dc.contributor.referee1: Lepore Neto, Francisco Paulo
metadata.dc.contributor.referee2: Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
metadata.dc.description.resumo: Sabe-se que controle de vibração em sistemas mecânicos é uma questão muito importante e recorrente, uma vez que novos sistemas são criados a todo o momento com uma constante procura por máquinas mais eficientes e, nos já existentes, novas tolerâncias são impostas. Também é de interesse da indústria a utilização consciente de energia em sistemas com alta densidade energética, do mesmo modo que também é de seu interesse que os sistemas sejam robustos e adaptem-se a variações nas condições operacionais. Neste âmbito este projeto objetiva atender tais requisitos fazendo o uso de dispositivos semiativos. Um mecanismo semiativo de construção simples é obtido através da associação de um elemento elástico que se acopla ao sistema principal através de uma junta por atrito seco. O dispositivo apresentado neste trabalho faz uso do conceito mencionado ao envolver molas ativadas por um atuador piezelétrico responsável pela aplicação de forças normais no acoplamento. Tais forças induzem atrito e, consequentemente, introduzem mudanças na rigidez, no amortecimento e na massa aparente do sistema físico. Neste trabalho tal arquitetura de mola inteligente é estudada através de um modelo físico-matemático com características representativas das propriedades físicas do mecanismo e também através da bancada experimental desenvolvida em laboratório. O sistema dinâmico vibratório sobre o qual o dispositivo irá atuar é caracterizado experimentalmente bem como os parâmetros do contato, ajustando o modelo numérico. Também é descrito todo o procedimento para implementação do controle do dispositivo e apresentadas diferentes estratégias de controle a serem utilizadas. Finalmente resultados experimentais de tais lógicas são comparados com dados obtidos numericamente, seus desempenhos são avaliados e uma análise dos mesmos e do trabalho como um todo é apresentada.
Abstract: It is known that vibration control in mechanical systems is a very important and recurrent issue given the fact that new systems are built every time with a constant demand for more efficient machines and for the systems already made new tolerances are imposed. It is also industry aim the rational use of energy in high density energy systems, likewise also is its interest that those systems be robust and self-tunable to operating condition. On that scenario this projects aims to attend those requirements making the use of semi-active devices. A simple semi-active mechanism has been obtained by the association of an elastic element coupled to the main structure through a dry friction joint. This device makes use of the mentioned concept by involving springs activated by a piezoelectric actuator responsible for apply the normal forces at the coupling. Those forces induce friction and consequently introduces variations on systems stiffness, damping and on the apparent mass. In this work such smart spring architecture is studied through a mathematical model with representative characteristics of the mechanism physical properties and also through the test rig developed in the laboratory. The dynamical vibratory system which the device will work is experimentally characterized as well as the contact parameters, tuning the numerical model. It is also described the entire procedure for the device control implementation and is presented control strategies to be used. Finally experimental results of such logics are compared through numerical data, their performances are evaluated and an analysis of their whole performance is presented.
Keywords: Molas inteligentes
Piezelétrico
Amortecedor por atrito
Controle de vibração
Smart spring
Piezoelectric
Friction damper
Vibration control
Vibração
Molas (Mecanismo)
Amortecimento (Mecânica)
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: COELHO, Humberto Tronconi. Study of a smart spring device with friction coupling for semi-active vibration control. 2014. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14956
Issue Date: 10-Apr-2014
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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