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dc.creatorCunha, Bruno Sousa Carneiro da-
dc.date.accessioned2017-05-23T18:35:15Z-
dc.date.available2017-05-23T18:35:15Z-
dc.date.issued2016-10-21-
dc.identifier.citationCUNHA, Bruno Sousa Carneiro da. Controle passivo de vibrações induzidas por vórtices utilizando materiais viscoelásticos. 2016. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.553pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18750-
dc.description.abstractIt is widely known that the vibrations induced by vortex shedding phenomena may have disastrous effects in engineering practice, affecting significantly the durability, reliability and safety of existing engineering structures. As an example, long cylindrical structures immersed in water that have performed well for decades have been recently found to have accumulated fatigue damage when subjected to vortex- induced vibrations, resulting in failure. This a reason for which in the last decades a great deal of effort has been devoted to the development of control strategies for dealing with the vortex-induced vibration of structures. However, surprisingly enough, few works have proposed the use of viscoelastic materials as a passive control strategy to suppress the undesirable vortex-induced vibrations, which motivates the study reported herein. In this paper, the Immersed Boundary Method combined with the Virtual Physical Model is used to investigate the dynamics of a viscoelastically mounted rigid circular cylinder in a fluid flow subjected to transverse vibrations induced by vortex shedding. It is suggested a straightforward time-domain modeling strategy of fluid- structure interactions systems incorporating viscoelastic materials by using a four- parameter fractional derivative model. After the theoretical aspects, numerical simulations are performed in order to evaluate the VIV response of a viscoelastically mounted circular cylinder in a fluid flow at a Reynolds number of 10000 for a range of reduced velocity and temperature of the viscoelastic material for two values of massratios. Through the obtained numerical results is it possible to verify the interest in using viscoelastic materials as an efficient passive control strategy of VIV problem.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectMecânica dos sólidospt_BR
dc.subjectVibraçãopt_BR
dc.subjectMétodo da fronteira imersapt_BR
dc.subjectModelo físico virtualpt_BR
dc.subjectOscilação cilíndricapt_BR
dc.subjectGeração de vórticespt_BR
dc.subjectMateriais viscoelásticospt_BR
dc.subjectImmersed boundary methodpt_BR
dc.subjectVirtual physical methodpt_BR
dc.subjectOscillating cylinderpt_BR
dc.subjectVortex sheddingpt_BR
dc.subjectViscoelastic materialspt_BR
dc.titleControle passivo de vibrações induzidas por vórtices utilizando materiais viscoelásticospt_BR
dc.title.alternativePassive control of vibration induced by vortex using viscoelastic materialspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Silva, Alice Rosa da-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4764994E3pt_BR
dc.contributor.advisor1Lima, Antônio Marcos Gonçalves de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766019D6pt_BR
dc.contributor.referee1Steffen Junior, Valder-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4pt_BR
dc.contributor.referee2Manzanares Filho, Nelson-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4720510Y3pt_BR
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4326484T0pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoÉ conhecido que o fenômeno de geração de vórtices tem efeitos desastrosos na engenharia prática, afetando, significativamente, a durabilidade, confiabilidade e segurança de estruturas de engenharia. Como um exemplo, tem-se uma longa estrutura cilíndrica imersa em água, a qual apresentou em bom estado de trabalho por décadas e, recentemente, encontrou-se acumulo de danos por fadiga quando sujeito às vibrações induzidas por vórtices (VIV), resultando em falha. Essa é a razão pela qual nas últimas décadas um grande esforço tem sido dedicado para o desenvolvimento de estratégias de controle para trabalhar com estruturas submetidas à vibração induzida por vórtices. Entretanto, surpreendentemente, uma pequena quantidade de trabalhos demostra o uso de materiais viscoelásticos como estratégia de controle passivo para suprimir as indesejáveis vibrações induzidas por vórtices, o que motiva o estudo do presente trabalho. Nesse, o Método da Fronteira Imersa (MFI) combinado com o Modelo Físico Virtual (MFV) é utilizado para investigar a dinâmica de um cilindro circular rígido amortecido viscoelasticamente em um escoamento submetido a vibrações induzidas transversalmente por geração de vórtices. Sugere-se uma estratégia de modelagem no domínio do tempo para o sistema interação fluido-estrutura incorporando o material viscoelástico ao Modelo de Derivadas Fracionárias (MDP). Após os aspectos teóricos, simulações numéricas são realizadas a fim de avaliar a resposta de VIV para o cilindro circular amortecido viscoelasticamente imerso em um escoamento com número de Reynolds igual a 10.000 para determinadas velocidades reduzidas e temperaturas do material viscoelástico para dois valores de razão de massa. Por meio dos resultados numéricos obtidos é possível verificar a utilização dos materiais viscoelásticos como uma eficiente estratégia de controle passivo para o problema de VIV.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration77pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.553pt_BR
dc.orcid.putcode81756368-
dc.crossref.doibatchid79f46ae9-6e10-4e9f-9e6d-1ef88d1c7136-
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