A passive self-turning vibration neutraliser for dual frequency excitation with enhanced operational bandwidth

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Nehemy, Gabriella Furlan [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Vibration neutraliser; Non linear systems; Passive control; Auto-parametric excitation
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/318450

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a análise de um neutralizador passivo de vibrações, baseado em uma viga retangular, montada sobre um rolamento central. O dispositivo foi concebido para superar a limitação de faixa estreita de atuação dos neutralizadores convencionais, por meio de uma rotação passiva para uma de duas posições preferenciais em resposta à frequência de excitação. A existência de duas direções ortogonais de rigidez permite que o sistema atue eficientemente em duas frequências de sintonização distintas, ampliando sua faixa efetiva de operação. A pesquisa utiliza modelagem teórica, simulações numéricas e validação experimental. Inicialmente, modelos analíticos de um e dois graus de liberdade foram empregados para descrever os princípios fundamentais do funcionamento de neutralizadores. Em seguida, foi desenvolvido um modelo no domínio da frequência para estimar a resposta em regime permanente com o dispositivo travado em diferentes orientações. Ensaios modais foram realizados para identificação dos parâmetros dinâmicos da estrutura. Para descrever o comportamento dinâmico completo, especialmente o fenômeno de auto-rotação, foi proposto um modelo no domínio do tempo com cinco graus de liberdade. Esse modelo incorporou os efeitos da rotação e da excitação harmônica da base, sendo validado experimentalmente para diversos protótipos. A análise revelou que o fenômeno de auto-rotação pode ser interpretado como uma excitação auto-paramétrica, sendo impulsionado por uma rigidez variável no tempo, modulada a duas vezes a frequência de excitação. Os resultados confirmam que o dispositivo é capaz de se adaptar passivamente à frequência de entrada, ajustando sua orientação de forma autônoma e ampliando sua faixa de atenuação vibratória. O trabalho contribui com uma nova classe de neutralizadores passivos, oferecendo um avanço conceitual e prático para aplicações sujeitas a excitações de frequência variável.