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| B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica | ||
| ANALISE MODAL NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DE ESTRUTURAS EM TAMANHO REAL E EM ESCALA REDUZIDA. | ||
| Newton Sure Soeiro 1 (nsoeiro@ufpa.br), Alan Rafael Menezes do Vale 1, Erlison Castro Alves 1, Jose Adriano Brito da Silva 1, Fabio Luiz Castro Marinho 1, Roberta Tamara da Costa Nery 1, José Tavares Machado Neto 1, Alderi Pantoja Fernandes 1, Tiago da Silva Barrozo 1 e Alan Sousa da Silva 1 | ||
| (1. Depto.de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará - UFPA.) | ||
| INTRODUÇÃO:
A necessidade atual de se minimizar custos em experimentos, viabilizar a execução de testes e agilizar os resultados recai em alternativas que devem ser analisadas. Um caminho proposto neste trabalho para a viabilização de testes experimentais, no que tange a análise modal experimental, é a execução deste experimento em modelos original e em escala e sua influência na resposta do modelo modal destas estruturas. A compreensão do comportamento do modelo modal de estruturas como vigas e chapas analisadas com uma escala de redução pode viabilizar muitos testes que antes poderiam ser executados somente no local onde se encontravam os modelos originais. |
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| METODOLOGIA:
Este trabalho consiste na comparação de resultados obtidos na analise modal de dois modelos: uma viga bi-apoiada e em uma chapa retangular em tamanho real e em escala reduzida de 1:2, baseado no software ANSYS.O objetivo deste é comprovar o fato de que as dimensões do modelo têm influência direta nas freqüências naturais da peça analisada, ficando as formas modais inalteradas. Para tal confirmação, foram extraídos dez modos da viga em tamanho original e reduzido e verificada suas relações através do MAC (Modal Assurance Criterion). Foi feita, uma comparação das freqüências naturais modo-a-modo. Comprovada a relação direta das dimensões do corpo com a freqüência natural do mesmo, foi realizada uma análise modal numérico-experimental em uma chapa retangular livre, onde se extraíram seis modos de vibração. O mesmo procedimento foi executado com uma chapa de iguais características, na escala 1:2. Em cada elemento da malha de elementos finitos foi aplicado um fator de escala de igual valor das dimensões dos modelos, os mesmos procedimentos anteriores foram realizados. Os resultados obtidos na comparação dos dados numéricos e experimentais mostraram que os mesmos ficam bem próximos, não havendo grande variação, o que leva a conclusão que é possível analisar grandes estruturas em escala reduzida obtendo resultados satisfatórios. Essa análise em escala é uma alternativa bastante viável, visto que apresenta a vantagem de permitir análises modais de grandes estruturas em laboratório. |
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| RESULTADOS:
Observou-se que os dados numéricos e experimentais tiveram excelente concordância, verificada através do MAC entre os vetores modais dos modelos em tamanho original e em escala reduzida. Na análise verificou-se que a diagonal secundária da matriz do MAC assumiu o valor de 100% e os outros valores da matriz não alcançaram 20%, demonstrando total relação dos vetores modais dos modelos analisados. É conveniente ressaltar que o critério MAC é comumente utilizado pela comunidade de análise modal na verificação da qualidade das análises modais realizadas, uma vez que ele é um parâmetro que permite verificar a perfeita correlação entre duas formas modais, as quais, neste trabalho são as formas modais dos modelos em tamanho real e em escala reduzida. |
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| CONCLUSÕES:
Neste trabalho são abordadas de forma concisa as teorias, métodos e procedimentos práticos que permitem a execução da analise modal quatro modelos: duas vigas e duas chapas (as quatro estruturas em tamanho real e em escala reduzida de 1:2). Da comparação dos resultados da analise modal numérico-experimental para as chapas e numérica para as vigas, chegou-se a excelentes resultados, demonstrando adequada concordância numérico-experimental, e comprovando-se a relação direta das dimensões da estrutura com o seu modelo modal. Por fim, o principal resultado deste trabalho é o de demonstrar a possibilidade de se obter resultados convincentes quando se analisam estruturas em escala reduzida, o que pode viabilizar testes em laboratório de estruturas pequenas representativas de modelos grandes existentes em campo. |
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| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: analise modal; MAC; freqüências naturais. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |