Comparação entre simulação e sistema real de vibração com dois graus de liberdade

AUTOR(ES)

Bühler, Alexandre J.

FONTE

Rev. Bras. Ensino Fís.

DATA DE PUBLICAÇÃO

20/05/2019

RESUMO

Resumo Na engenharia, compreender corretamente os elementos que compõem os sistemas vibratórios e a física envolvida nestes é fundamental no projeto de estruturas e máquinas, por exemplo. Embora em muitos casos, no estudo de sistemas vibratórios não seja possível analisar o sistema somente com um grau de liberdade, sistemas com dois graus ou mais são muito pouco abordados em livros de Física Geral. Este artigo traz a fundamentação teórica para a análise de sistemas de dois graus de liberdade e apresenta um sistema construído com duas massas e três molas vibrando na direção do campo gravitacional da Terra. Para este sistema foi realizada uma simulação por meio do software Modellus que foi comparada com dados reais da vibração do sistema construido, obtidos por meio do software Tracker. Os dados medidos foram analisados utilizando curvas de ajuste de acordo com o modelo físico proposto e por meio de transformada rápida de Fourier. Em ambos os casos, os resultados encontrados para os dois modos de vibração estão de acordo com o previsto pela teoria.Abstract In engineering, to correctly understand the elements presented in vibratory systems and the physics involved in them is paramount for designing of structures and machines, for example. Although in many cases, in the study of vibratory systems it is not possible to analyze the system only with one degree of freedom, systems with two degrees or more are very little approached in General Physics books. This article presents the theoretical basis for the analysis of systems of two degrees of freedom and presents a system constructed with two masses and three springs vibrating in the direction of the gravitational field of the Earth. For this system, a simulation was carried out using the Modellus software, which was compared with the actual system vibration data obtained through the Tracker software. The measured data were analyzed using fitting curves according to the proposed physical model and by means of Fast Fourier Transform. In both cases, the found results for the two modes of vibration are in according with the predicted by theory.

Documentos Relacionados

• Vibrações não lineares e não ideais de um sistema de dois graus de liberdade
• Teorema de Thouless para um e dois graus de liberdade
• Análise e projeto do sistema de controle de um manipulador robótico com três graus de liberdade
• Estudo da transmissibilidade da vibração no corpo humano na direção vertical e desenvolvimento de um modelo biodinâmico de quatro graus de liberdade
• Modelagem e controle preditivo de um helicÃptero com trÃs graus de liberdade.