Osciladores Bilineares Aplicados a Absorvedores Maciços Ajustáveis

Felipe Senem; Tiago Kroetz

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-1037

Resumo

Estruturas que desenvolvem grandes amplitudes de oscilação tem sua estabilidade e segurança comprometidas, inclusive dos usuários. Este era o caso da ponte Rio-Niterói, localizada na Baía de Guanabara ligando a cidade de Rio de Janeiro à cidade de Niterói, onde as amplitudes de oscilação atingiam 1,2 metros de distância entre os deslocamentos verticais máximo e mínimo e o tráfego era interrompido. A solução adotada foi o uso de Absorvedores Maciços Ajustáveis. Estes Absorvedores Maciços Ajustáveis, ou em inglês Tuned Mass Damper (TMD), podem ser definidos como um oscilador harmônico, com amortecimento proporcional à velocidade, com força de restituição linear que trabalham acoplados a uma estrutura na qual se deseja dissipar energia. O mecanismo TMD opera em uma frequência ressonante com a da estrutura, favorecendo à transferência de energia de oscilação da estrutura principal para o TMD. Neste trabalho testaremos o absorvedor bilinear com o intuito de comparar os resultados com os resultados relativos ao absorvedor linear, que é difundido no meio acadêmico e comercial. Buscaremos resolver, com este novo modelo, os problemas de grandes amplitudes de oscilação do absorvedor, e limitação de faixa de frequências de apenas um modo ressonante. O caso bilinear foi menos eficaz que o linear na atenuação das oscilações, embora o absorvedor apresentasse oscilações de menor amplitude para alguns casos. Conjecturamos que Se houvesse uma modelagem mais arrojada da estrutura, de tal forma que fornecesse oscilações em outros modos, poderíamos constatar atenuação destas oscilações sub-harmônicas.

Palavras-chave: Oscilações; Ressonância; TMD; Bilineares