Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáWhen a structural damage changes the characteristics of stiffness and mass of a
mechanical system, the dynamic behavior of this beam will also change. Only a few
studies about the correlation between damage and the effect caused in dynamic behavior
can be found. Based on this, this study will analyze the behavior of the natural
frequencies and damping ratios of four aluminum beams, with and without damages.
This work aims to determine the error between the two methods of data
acquisition and the effects of the damage inflicted on the shape modes, natural
frequencies and damping ratios for each beam.
To achieve the purposes, initially, a numerical FEM simulation will be
performed, followed by experimental impact tests, aiming to obtain the estimated
natural frequencies and damping ratios. After this, damages will be made on these
beams and the impact tests will be repeated for each beam.
The FEM analysis will be performed using Ansys. For the impact tests, two data
acquirement methods will be used during the impact testing, the first, using
accelerometers to obtain the vibration response, the second using a Brüel & Kjær’s
sound level meter. The obtained data will be compared and will be possible to
determinate the error between the natural frequencies measured using both methods.
The results obtained will be used to correlates the dynamic behavior with the damages
inflicted on the beams.
This paper allowed analyzing the usage viability of the sound level meter to
measure the output of a vibrating system, considering certain limitations. In addition,
the damage effects on the natural frequencies of the beams.Quando um dano altera as características de massa e rigidez de um sistema (uma
viga, por exemplo), seu comportamento dinâmico também é afetado. O estudo dos
efeitos do dano infligido no comportamento modal é relativamente recente, tendo
poucos estudos correlacionando o dano com seus efeitos em vigas. Baseado nisso, este
estudo visa analisar o comportamento e variação do valor das frequências naturais e dos
fatores de amortecimento de quatro vigas de alumínio com e sem danos.
Este trabalho tem por objetivo determinar: o erro entre as medições efetuadas
utilizando ambos os métodos de obtenção da resposta de vibração das vigas e os efeitos
dos danos causados no comportamento modal do sistema analisado (modos de vibração,
frequências naturais e fatores de amortecimento).
Para tal, incialmente, uma simulação numérica utilizando elementos finitos será
efetuada, seguida por testes de impacto, com o objetivo de obter as frequências naturais
e os fatores de amortecimento para cada caso.
A simulação numérica será efetuada utilizando o software Ansys e os testes de
impacto utilizarão dois métodos de aquisição da resposta do sistema: utilizando
acelerômetros e um medidor de pressão sonora. Os dados obtidos serão comparados e
será possível determinar o erro entre os métodos de medição utilizados. Os resultados
obtidos também serão utilizados para analisar os efeitos dos danos no comportamento
dinâmico das vigas utilizadas.
A elaboração deste trabalho possibilitou averiguar a viabilidade do uso de um
medidor de pressão sonora para medição de vibrações, dentro de seus limites de
utilização e suas limitações. Também foi possível analisar os efeitos dos danos nos
valores de frequências naturais das vigas analisadas