Nome da Atividade
SISTEMAS VIBRATÓRIOS
CÓDIGO
0100351
Carga Horária
68 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Modalidade
PRESENCIAL
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA EAD
0
CARGA HORÁRIA EXERCÍCIOS
0
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
CARGA HORÁRIA PRÁTICA
0
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CRÉDITOS
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
Ementa
Revisão de sistemas lineares com um grau de liberdade: vibrações livres e excitadas. Análise do domínio do tempo, integral de Duhamel, fator de carga dinâmico. Análise do domínio da freqüência. Fator de amplificação. Espectro de Fourier. Sistemas discretos de vários graus de liberdade. Formulação matricial. Modos e freqüências naturais, problema de autovalores, ortogonalidade. Análise modal. Resposta de sistemas discretos lineares. Integração direta das equações do movimento. Sistemas semidefinidos. Sistemas contínuos: barras retas submetidas à flexão, torção e esforço normal. Placas submetidas à flexão. Vibrações livres. Método dos modos normais. Resposta de sistemas por análise modal. A equação da onda. Vibrações aleatórias. Resposta de sistemas lineares a excitações aleatórias. Métodos aproximados. Método de Rayleigh-Ritz. Método da energia de Rayleigh. Matriz de transferência. Vibrações livres e forçadas.
Objetivos
Objetivo Geral:
Disciplina optativa do PPGMMatConteúdo Programático
1 Vibrações Livres em Sistemas com 1 Grau de Liberdade
1.1 Vibrações livres não-amortecidas.
1.2 Vibrações livres amortecidas.
1.2.1 Movimento oscilatório subamortecido ou subcrítico.
1.2.2 Movimento superamortecido ou super-crítico.
1.2.3 Movimento amortecido criticamente ou crítico amortecido.
2 Vibrações Forçadas em Sistemas com 1 Grau de Liberdade
2.1 Vibração causada por excitação harmônica.
2.3 Função de resposta ao impulso (IRF).
2.4 Resposta para excitação do tipo degrau unitário.
3 Sistemas Mecânicos com Múltiplos Graus de Liberdade
3.1 Equações de Lagrange.
3.2 Solução via modos normais: análise modal analítica.
3.2.1 Vibrações livres: sistema sem amortecimento.
3.2.2 Vibrações livres: sistema com amortecimento proporcional.
3.3 Vibrações forçadas.
3.4 Vibrações randômicas.
3.5 Introdução à análise modal experimental.
3.6 Medições de Vibrações.
4 Sistemas Contínuos
4.1 Vibrações em barras.
4.1.1 Condições de contorno.
4.1.2 Condição de ortogonalidade dos modos.
4.1.3 Exemplo: vibração livre de uma barra engastada-livre.
4.2 Vibração transversal em vigas.
4.2.1 Vibração livre em vigas.
4.2.2 Condições de contorno.
4.2.3 Exemplo: viga engastada-livre.
4.3 Métodos aproximados para análise dinâmica de sistemas contínuos.
4.3.1 Método de Rayleigh.
4.3.2 Método de Rayleigh-Ritz.
5. Métodos de integração numérica em análise de vibrações
5.1 Método de Houbolt.
5.2 Método de Wilson.
5.3 Método de Newmark.
1.1 Vibrações livres não-amortecidas.
1.2 Vibrações livres amortecidas.
1.2.1 Movimento oscilatório subamortecido ou subcrítico.
1.2.2 Movimento superamortecido ou super-crítico.
1.2.3 Movimento amortecido criticamente ou crítico amortecido.
2 Vibrações Forçadas em Sistemas com 1 Grau de Liberdade
2.1 Vibração causada por excitação harmônica.
2.3 Função de resposta ao impulso (IRF).
2.4 Resposta para excitação do tipo degrau unitário.
3 Sistemas Mecânicos com Múltiplos Graus de Liberdade
3.1 Equações de Lagrange.
3.2 Solução via modos normais: análise modal analítica.
3.2.1 Vibrações livres: sistema sem amortecimento.
3.2.2 Vibrações livres: sistema com amortecimento proporcional.
3.3 Vibrações forçadas.
3.4 Vibrações randômicas.
3.5 Introdução à análise modal experimental.
3.6 Medições de Vibrações.
4 Sistemas Contínuos
4.1 Vibrações em barras.
4.1.1 Condições de contorno.
4.1.2 Condição de ortogonalidade dos modos.
4.1.3 Exemplo: vibração livre de uma barra engastada-livre.
4.2 Vibração transversal em vigas.
4.2.1 Vibração livre em vigas.
4.2.2 Condições de contorno.
4.2.3 Exemplo: viga engastada-livre.
4.3 Métodos aproximados para análise dinâmica de sistemas contínuos.
4.3.1 Método de Rayleigh.
4.3.2 Método de Rayleigh-Ritz.
5. Métodos de integração numérica em análise de vibrações
5.1 Método de Houbolt.
5.2 Método de Wilson.
5.3 Método de Newmark.
Bibliografia
Bibliografia Básica:
- Clough, R.W., Penzien, J., Dynamics of Structures, 2ª ed., McGraw-Hill, New York, 1993.
- Groehs, A. G., Mecânica Vibratória. Editora Unisinos, 2ª ed., 2001.
- Inman, D.J., Vibration: With Control, Measurement, and Stability Prentice Hall, 1989.
- Meirovitch, L., Elements of Vibration Analysis, McGraw-Hill, New York, 1975.
- Rao, S. Vibrações Mecânicas, 4ª ed., Prentice-Hall, 2009.