Uso do Método de Superfície de Resposta para Estimar um Modelo Estocástico de uma Viga Não Linear com Rigidez Cúbica
Rafael de Oliveira Teloli1; Luís Gustavo Giacon Villani1; Samuel da Silva1; Américo Cunha Jr2
1 UNESP - Univ Estadual Paulista; 2 Universidade do Estado do Rio de Janeiro
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0245
Resumo
A meta deste trabalho é identificar funções densidade de probabilidade associadas aos parâmetros que descrevem o comportamento vibratório em regime linear e não linear de uma viga assumindo as incertezas existentes. O método é testado em uma viga de alumínio com condição de contorno engastada-livre com forte mecanismo de não linearidade polinomial associado a endurecimento da rigidez. Este comportamento não linear é acionado através da interação magnética entre uma massa de ferro conectada na ponta livre da viga e imãs presos na extremidade livre da estrutura. O processo de identificação utilizado é híbrido e não paramétrico. Com baixos níveis de amplitude da força de excitação, a força elástica de restauração é nula. Nestas condições de operação, técnicas de análise modal são utilizadas para extrair parâmetros modais. Já para elevados níveis de excitação a força de restauração deve incluir termos não lineares. Assim, a identificação do coeficiente não linear será feita pelo método de superfície de resposta. Os testes experimentais foram realizados diversas vezes considerando diferentes dias e condições para considerar incertezas nos dados adquiridos e com os parâmetros identificados para cada realização. Assim, se estimam funções densidades de probabilidade de cada parâmetro identificado com cada método. Um modelo estocástico do sistema é obtido e validado com as repostas experimentais previstas para verificação da confiabilidade do modelo frente a diferentes regimes de vibração.
Palavras-chave: Vibração Não-Linear; Quantificação de Incertezas; Método de Superfície de Respostas