Desenvolvimento de um modelo massa-mola-amortecedor móvel acoplado a viga reta para análise dinâmica

AUTOR(ES)

Valdici Bernardes

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de um modelo matemático obtido por elementos finitos que represente a interação veiculo - ponte (VBI) em análises dinâmicas de pontes que suportam cargas veiculares móveis com velocidades quaisquer. O modelo desenvolvido foi baseado no proposto por Yang &Yau (1997) e leva em consideração as características inerciais, de amortecimento e de rigidez tanto do veículo quanto da estrutura sobre a qual ele transita. A resposta dinâmica é determinada de modo acoplado, sendo as vibrações da ponte transmitidas ao veículo e vice-e-versa. Devido ao acoplamento, a análise é iterativa. Utiliza-se o Método de Newton Raphson para a solução do sistema de equações. A análise dinâmica é do tipo transiente e, para tanto, emprega-se o Método de Newmark. O modelo desenvolvido considera também a irregularidade do piso e o efeito da rigidez do estrado sobre o qual o veículo desliza. A estrutura da ponte é discretizada por elementos finitos lineares de viga bidimensionais, com dois graus de liberdade por nó. O veículo é suposto como um sistema massa - mola - amortecedor, com dois graus de liberdade por nó. O acoplamento se dá entre o sistema do veículo e o elemento da ponte sobre o qual o veículo se encontra. Desse modo, o sistema final é construído de forma tradicional, modificando-se as matrizes do sistema somente nos graus de liberdade em que acontece o acoplamento. Um programa computacional foi desenvolvido com o uso do aplicativo MATLAB. Os resultados obtidos são comparados com os encontrados na literatura. Diversas simulações são apresentadas para ilustrar a influência dos parâmetros envolvidos.

ASSUNTO(S)

engenharia mecanica método dos elementos finitos teoria de modos acoplados pontes - vibração

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