Vibrações Mecânicas

Elementos de um Sistema Vibratório - Número de Graus de Liberdade

Elementos de um Sistema Vibratório - Número de Graus de Liberdade

CONSIDERAÇÕES SOBRE O CURSO VIBRAÇÕES MECÂNICAS

O nosso curso de Vibrações Mecânicas é baseado no livro do Singiresu RAO, um dos autores mais tradicionais no tema.

 

Iremos abordar no curso os seguintes tópicos:

Seção 1: Fundamentos de Vibrações

 

Aula: Introdução às Vibrações Mecânicas: Conceitos, Aspectos históricos e Por Publicações vibrações?
Aula: Elementos de Sistemas Vibratórios, Conceito de Graus de Liberdade e Classificação de Vibrações.
Aula: Procedimento de Análise de Vibrações
Aula: Elementos de Mola:
Aula: Elementos de Massa ou Inércia
Aula: Elementos de Amortecimento
Aula: Movimento Harmônico

Seção 2: Vibrações Livres em Sistemas com 01 Grau de Liberdade

 

Aula: Vibração Livre de hum Sistema de translação Não-amortecido
Aula: Vibração Livre de hum Sistema torcional Não-amortecido
Aula: Método da Energia de Rayleigh
Aula: Vibração Livre com amortecimento viscoso
Aula: Vibração Livre com amortecimento Coulomb
Aula: Vibração Livre com amortecimento por histerese

Seção 3: Vibrações Forçadas com uma Excitação Harmônica Aula: Vibrações para as caminhadas harmonicamente em Sistemas com 01 Grau de Liberdade

 

Aula: Sistema não-amortecida harmônica
Aula: Sistema amortecido Sujeito à força * de excitação harmônica
Aula: Introdução de uma Função de RESPOSTA em Frequência (FRF):
Aula: Sistema amortecido Sujeito a Movimento harmônico de base de
Aula: RESPOSTA de hum Sistema amortecido Ao desbalanceamento rotativo
Aula: Vibração Forcada com amortecimento de Coulomb
Aula: Vibração Forçada com amortecimento por Histerese
Aula: Auto-excitação e Análise de Estabilidade
Aulas Práticas Seção 03:

Seção 4: Vibração soluçar condições forçantes Gerais

 

Aula: Sistemas Sujeitos a Uma Força periódica Geral
Aula: Vibração em Sistema sujeitos à Força de excitação periódica irregular
Aula: Forças de excitação não- periódicas por impulso e geral | Função de Resposta ao Impulso (IRF) e Delta de Dirac | Integral de Convolução
Aula: Espectro de Resposta - Excitação de base | Terremoto | Ambiente suje a
Aula: Transformada de Laplace

Seção 5: Sistemas com Dois Graus de Liberdade

 

Aula: Libras livres em sistemas com 2 GDL
Aula: Sistema Torcional com 2 graus de liberdade
Aula: Análise de vibração forçada

Seção 6: Vibração em Sistemas Contínuo

 

Aula: Vibração de corda ou cabo
Aula: Vibração longitudinal de uma barra ou haste
Aula: Vibração lateral de cabo
Aula: Método de Rayleigh
Aula: Método de Rayleigh-Ritz

Seção 7: Controle de Vibrações

 

Aula: Balanceamento de máquinas rotativas
Aula: Rodopio (girar) de impulsos rotativos - Velocidades Críticas
Aula: Controle e Isolamento de Vibrações
Aula: Sistema de Isolamento de Vapor com Controle de Vibrações

Seção 8: Medidas de Vibração e Aplicações

 

Aula: Transdutores
Aula: Sensores de vibração
Aula: Instrumentos de medição de frequência - Excitadores - Análise de Sinal
Aula: Ensaio dinâmico - Análise modal experimental
Aula: Monitoramento e diagnóstico de falhas de máquina

Para ter acesso ao conteúdo programático completo, clique no botão abaixo:

Elementos de um Sistema Vibratório - Número de Graus de Liberdade

Nessa aula nós apresentamos os elementos que compoem um sistema mecânico vibratório.

Como já mencionamos vibração mecânica, ou simplesmente vibrações, é qualquer movimento oscilatório, ou seja, é um movimento que se repete.

Esse movimento pode ser linear, rotativo ou qualquer outra trajetória.

Nesse sentido, um movimento de sobe e desce que uma viga em balanço faz, um movimento de rotação, ou um pêndulo, pode ser considerado um tipo de vibraçao mecanica.
Como exemplo de movimento de vibração ilustramos o movimento do pêndulo, representado na figura 01.

ELEMENTOS DE UM SISTEMA MECÂNICO VIBRATÓRIO:
Um sistema mecânico vibratório é compostos por três elementos:
- Massa ou inércia: responsável por armazenar energia cinética,
- Molas, rigidez ou elasticidade: responsável por armazenar energia potencial,
- Amortecedor: responsável por dissipar energia.

Será que é necessário ter um mola física e um amortecedor no sistema mecânico para ele ser considerado um sistema vibratório?

Na verdade não. Qualquer corpo, por menor que seja tem massa, portanto não existe sistema sem masa.
Os materiais possuem elasticidade, tema estudado em Resistência dos Materiais, e consequentemente sofrem deformações que podem ser elásticas ou plásticas. Essas deformações elásticas funcionam como molas, portanto, mesmo que não exista uma mola física no sistema, o sistema terá movimentos elásticos. Por fim, quando um material se deforma elasticamente, ele tem atrito interno entre as partes que se movem devido a deformação. Esse atrito interno irá provocar dissipação de energia, chamado amortecimento histerético ou por histerese. Portanto, mesmo que o sistema não tenha um amortecedor de fato, ele tem amortecimento. Outro tipo de amortecimento é o atrito entre peças ou parte em movimento, chamado de amortecimento de Coulomb.

O que pode acontecer, é o sistema demorar tanto tempo para voltar para o repouso, ou seja, a dissipação de energia é tão pequena, que dizemos que ele não tem amortecimento, o que significa dizer que os efeitos do amortecimento é desprezível.

NÚMERO DE GRAUS DE LIBERDADE (GDL)
Número de graus de liberdade (GDL) é o menor número de coordenadas independentes que permitem identificar, em qualquer instante, as posições de cada parte do sistema mecânico vibratório.

Isso significa dizer que, por exemplo, se uma massa pendurada através de uma mola tem apenas movimento de sobe e desce, ela terá apenas um grau de liberdade (1 GDL). Por outro lado, se essa mesma massa, também se movimentar horizontalmente, ou seja, para cima e para baixo, para direita e para esquerda, temos um sistema com dois graus de liberdade (2 GDL). Se ainda, ela girar em torno do seu próprio eixo, teremos três graus de liberdade ( 3GDL), e assim por diante.

Na figura 02, representamos dois sistemas com um grau de liberdade e dois sistemas com dois graus de liberdade. Dois deles, com movimento linear horizontal e dois com movimento rotacional.

Também podemos ter infinitos graus de liberdade, quando a massa é distribuída como barras longas ou cabos de energia elétrica. Representamos na figura 3, esses dois exemplos.

Figuras:

pendulo simples
GDL número de graus de liberdade
Elementos de um Sistema Vibratório - Número de Graus de Liberdade
Elementos de um Sistema Vibratório - Número de Graus de Liberdade

|   © 2020 POR ENGENHARIA E CIA.   |   contato@engenhariaecia.eng.br   |

 |   Whats App (11) 95696 7808   |