PROJETO OTIMIZADO DOS PARÂMETROS DO AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO EM VIGAS METÁLICAS

Resumo

Problemas de vibrações em vigas não são incomuns; vigas metálicas que são utilizadas como
suporte de máquinas, por exemplo, estão sujeitas a vários tipos de ações dinâmicas simultâneas
provenientes das diversas máquinas em operação. Outro caso são as vigas que suportam os pisos de
academias, salões de festas e outros ambientes com grande movimento de pessoas que geram
acelerações no piso. As abordagens mais comumente empregadas para controle dessas vibrações
excessivas é o enrijecimento da estrutura, porém em muitos casos este tipo de abordagem é
inviabilizada por restrições arquitetônicas, estéticas ou relativa à própria capacidade da estrutura ao
sofrer o acréscimo de elementos estruturais pesados para o enrijecimento. Este trabalho é motivado em
desenvolver um amparo teórico para controlar vibrações com a utilização de sistemas mecânicos
acoplados às estruturas, especificamente em vigas metálicas, como uma solução alternativa à
resolução do problema de engenharia. Técnicas de otimização são utilizadas com o objetivo de obter
projetos com a melhor relação custo-benefício do atenuador. Dessa forma é realizada uma modelagem
numérica via implementações computacionais do problema de vibração e seu controle em vigas
metálicas. Os estudos realizados neste trabalho apontam a eficiência do atenuador com a inclusão de
uma pequena massa adicional, juntamente com especificação de molas e amortecedores. Um pequeno
acréscimo de massa (em torno de 4%) do atenuador leva a reduções consideráveis (acima de 55%) na
resposta dinâmica da estrutura. Com o emprego de técnicas de otimização é possível automatizar o
dimensionamento dos parâmetros do atenuador, podendo incluir critérios de eficiência quanto à faixa
de operação do mesmo.