Aluno de Iniciação Científica: Junior Cesar Bortolotto (PIBIT/CNPq)

Curso: Engenharia Mecânica (MT)

Orientador: Carlos Alberto Bavastri

Co-Orientador: Não há

Departamento: Mecânica

Setor: Tecnologia

Palavras-chave: Charpy instrumentado, Controle de vibração, Neutralizador dinâmico viscoelástico

Área de Conhecimento: 30503027 - DINÂMICA DOS CORPOS RÍGIDOS, ELÁSTICOS E PLÁSTICOS

Em diversas ocasiões o projeto de estruturas mecânicas submetidas a esforços dinâmicos necessita do conhecimento preciso da propriedade mecânica de tenacidade à fratura dinâmica (KId). Um ensaio que permite uma criteriosa avaliação desta propriedade é o ensaio de impacto Charpy instrumentado. Entretanto, a curva Força versus Tempo é uma combinação complexa da verdadeira resposta do corpo de prova, dos efeitos inerciais, da vibração e da deformação elástica inerente à máquina de ensaio Charpy. Os efeitos inerciais são completamente identificáveis e seu tratamento é consenso comum entre os pesquisadores. Já o tratamento dos efeitos de vibração e energia de deformação elástica, provenientes das vibrações do pêndulo da máquina de Charpy, entre outras, apresentam ainda certas limitações. Geralmente, o tratamento desses efeitos é baseado na filtragem do sinal emitido pela célula de carga posicionada no martelo pendular. Contudo, o processo de filtragem pode ser tão problemático quanto as oscilações remanentes, pois pode induzir distorções no sinal. Neutralizadores dinâmicos viscoelásticos (NDV) vem sendo cada vez mais utilizados no controle passivo de vibrações e ruído irradiado de sistemas mecânicos, devido à elevada capacidade de introduzir forças de reação e dissipar energia vibratória. Principalmente, devido a sua simplicidade, facilidade construtiva e vantagens de projeto. Com estes dispositivos é possível reduzir os níveis de vibrações em uma ampla banda de frequências, em estruturas geometricamente complexas, com elevada eficiência. Neste trabalho, busca-se controlar as vibrações da máquina de ensaio Charpy instrumentada para obter resultados de tenacidade mais precisos e realistas através de NDVs. A metodologia para projetar estes dispositivos, desenvolvida pelo grupo de pesquisa GVIBS/CNPq, segue as seguintes etapas: modelagem numérica via elementos finitos para a obtenção dos parâmetros modais do pêndulo Charpy; análise da curva Força versus Tempo gerada pelo ensaio para definir a faixa de frequência de interesse e, por ultimo, o projeto ótimo do NDV. Uma simulação numérica a partir de um modelo 3D de uma máquina Charpy Avery Denison 6703/A/31042 com capacidade de 170/300 Joules (J) será realizada. A partir do modelo modal será projetado de forma ótima um neutralizador dinâmico para um material viscoelástico conhecido. Curvas de resposta em frequência com e sem a fixação dos neutralizadores serão apresentadas e seus resultados discutidos.

 

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