Um estudo da influência do comportamento não linear na análise modal experimental

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dc.contributor.advisorSilva, Samuel da [UNESP]
dc.contributor.authorTahara, Lucas Zanovello
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2019-09-13T14:51:48Z
dc.date.available2019-09-13T14:51:48Z
dc.date.issued2019-07-30
dc.description.abstractOs métodos de análise modal tradicionalmente são limitados aos sistemas vibrando em regime linear de movimento. Assim, quando as estruturas sofrem altas amplitudes de excitação ou são muito flexíveis, gerando possíveis vibrações não-lineares, estes métodos acabam perdendo a sua validade e as propriedades características. Com base nesta motivação, este trabalho apresenta um estudo detalhado para mostrar quais as limitações de se aproximar por parâmetros modais sistemas vibrando em regime de movimento não linear. Para ilustrar a formulação, assume-se uma viga engastada e livre emulando um oscilador de Duffing com não linearidade concentrada, suave e polinomial (rigidez cúbica). Observa-se que para regimes de excitação baixa, pode-se extrair parâmetros modais do modelo e ajustá-los para níveis de excitação mais altos quando se induz vibração não-linear pelo aumento do nível da amplitude de excitação. Para situações de vibração não-linear opta-se por aproximar os sinais e saídas pelo método de superfície de resposta e identificar a dependência amplitude-frequência para extração de modos normais não-lineares. Os resultados apresentados com a formulação descrita neste trabalho permitem adaptar adequadamente as ferramentas convencionais de análise modal linear para validade e aplicação direta em casos de vibração em regime não linear, quando estes ainda são considerados de fraca influência.pt
dc.description.abstractModal analysis methods have traditionally been limited to systems vibrating in linear motion regime. Thus, when the structures undergo high excitation amplitudes or are very flexible, generating possible nonlinear vibrations, these methods end up losing their validity and characteristic properties. Based on this motivation, this work presents a detailed study to show the limitations of approaching by modal parameters systems vibrating in nonlinear regime. To illustrate the formulation, a cantilever beam is assumed to emulate a Duffing oscillator with concentrated, smooth, polynomial nonlinearity (cubic stiffness). It is observed that for low excitation regimes, one can extract modal parameters from the model and adjust them to higher excitation levels when inducing nonlinear vibration by increasing the excitation amplitude level. For nonlinear vibration situations, we choose to approximate the signals and outputs by the response surface method and identify the amplitude-frequency dependence for extraction of nonlinear normal modes. The results presented with the formulation described in this work allow to adapt adequately the conventional tools of linear modal analysis for validity and direct application in cases of vibration in nonlinear regime, when they are still considered of low influence.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId1735131
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001
dc.identifier.aleph000925089
dc.identifier.capes33004099082P2
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/183481
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectAnálise modal experimentalpt
dc.subjectVibrações não linearespt
dc.subjectIdentificação de sistemaspt
dc.subjectModos normais não linearespt
dc.subjectRigidez cúbicapt
dc.subjectExperimental modal analysisen
dc.subjectNonlinear vibrationsen
dc.subjectSystems identificationen
dc.subjectNonlinear normal modesen
dc.subjectCubic stiffnessen
dc.titleUm estudo da influência do comportamento não linear na análise modal experimentalpt
dc.title.alternativeA study of the influence of nonlinear behavior on experimental modal analysisen
dc.typeDissertação de mestrado
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Engenharia, Ilha Solteirapt
unesp.embargoOnlinept
unesp.examinationboard.typeBanca públicapt
unesp.graduateProgramEngenharia Mecânica - FEISpt
unesp.knowledgeAreaMecânica dos sólidospt
unesp.researchAreaDinâmica de Sistemas Mecânicos: Modos normais não linearespt

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