INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA DE ABSORVEDORES DINÂMICOS DE VIBRAÇÕES EMPREGANDO LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA

Wellington Luziano Paulo Júnior¹; Thiago de Paula Sales¹; Domingos Alves Rade¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

No contexto dos chamados materiais inteligentes, as ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA) vêm sendo intensivamente investigadas com vistas a aplicações em diversos tipos de sistemas de engenharia e em problemas interdisciplinares. Especificamente, as SMA têm sido utilizadas para a mitigação de vibrações mecânicas, graças ao chamado efeito pseudoelástico, responsável pela ocorrência de histerese. Outra característica relevante desses materiais é a coexistência de duas fases cristalográficas (martensita e austenita), com propriedades mecânicas distintas, cujas frações relativas dependem da temperatura. No presente trabalho, esta última característica é explorada em associação com uma estratégia alternativa de controle passivo de vibrações, baseada nos chamados absorvedores dinâmicos de vibrações sintonizáveis (ADV), que são dispositivos conectados à estrutura vibratória, cuja rigidez e/ou inércia e/ou amortecimento podem ser ajustados em conformidade com a frequência de excitação, de modo que a vibração da estrutura no ponto de conexão seja atenuada. Especificamente, explora-se a possibilidade de confecção de ADVs sintonizáveis cuja rigidez pode ser ajustada por meio de variações controladas da fração relativa martensita/austenita induzidas por alterações da temperatura. Por meio de simulações numéricas, que incluem a integração das equações do movimento, evidencia-se a possibilidade de sintonizar um ADV aplicado a um sistema vibratório de um grau de liberdade, dentro uma dada faixa de valores de frequência, e quantificam-se as reduções de amplitudes obtidas.

Palavras-chave: ligas com memória de forma ; absorvedores dinâmicos de vibrações; materiais inteligentes; controle de vibrações