Modelagem numérica e análise do acoplamento dinâmico estrutural por isoladores de vibração em aeronaves - Isabel Lima Hidalgo (2012)
Com o intuito de reduzir o ruído interno na cabine de aeronaves, isoladores de vibração fabricados com elastômero são montados entre a fuselagem e os painéis do interior da aeronave. Uma avaliação precisa dos caminhos de transmissão das vibrações e a correta predição dos níveis de ruído interno pode ser obtida através de modelos numéricos adequados dos isoladores e da forma com que estes acoplam a fuselagem aos painéis internos da cabine. Em geral, modelos simplificados não são capazes de prever o desempenho do isolador em frequências médias e altas, uma vez que não consideram modos naturais de vibração do próprio material do isolador. Além disto, as propriedades dinâmicas do material visco-elástico utilizado nestes isoladores não são adequadamente identificadas pelos fabricantes. Neste trabalho, testes experimentais foram realizados para se caracterizar a rigidez dinâmica do isolador. As propriedades mecânicas do elastômero foram obtidas para uma correta análise do modelo de elementos finitos, e a partir do modelo numérico atualizado, foi possível obter frequências naturais e modos de vibração e, conhecer parâmetros do real comportamento do isolador. Diferentes abordagens e complexidades para os modelos clássico de massa-mola-amortecedor e de matriz de transferência foram utilizadas para obter o comportamento dinâmico dos isoladores de vibração. Para a avaliação das diferentes formas de modelagem do isolador, considerou-se um modelo contendo um painel reforçado e um painel simples conectados por isoladores, os quais remetem a uma estrutura fuselagem-isolador-painel interior. Com este modelo foi possível comparar a resposta dinâmica e valores do fator de perda por acoplamento obtidos a partir de modelos numéricos, baseados em FEM, SEA, e híbrido SEA-FEM. Neste último, o modelo dos painéis em SEA foi combinado com o modelo em FEM do isolador. Esta combinação em modelo híbrido proporcionou obter maior fidelidade no acoplamento fuselagem-isolador-painel interno, e consequentemente levaria a predição mais acurada dos níveis de ruído dentro da cabine da aeronave.