Assincronia modal em estruturas: uma discussão sobre a admissibilidade de modos de vibrar assíncronos em sistemas estruturais e a sua potencialidade para coleta de energia e controle de vibrações.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ribeiro, Eduardo Ascenso Reis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Assincronia modal; Asynchronous vibrations; Coleta de energia; Controle de vibrações; Energy harvesting; Localização modal; Localized vibrations; Modal asynchronicity; Modal localization; Vibrações assincronas; Vibrações localizadas; Vibration control
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-31072023-142758/

Nesta tese, aborda-se o fenômeno da assincronia modal ou localização modal em estruturas. Demonstra-se que modos de vibrar assíncronos ou localizados podem ser exibidos numa variedade de sistemas estruturais, de sistemas lineares discretos com poucos graus de liberdade a sistemas contínuos não lineares. Ademais, de modo geral esses modos são suficientemente robustos para persistirem, na forma de vibrações quase assíncronas, quando há uma pequena descalibragem de parâmetros. A consistência e o volume dos resultados obtidos dos modelos matemáticos indicam que a assincronia modal não é uma mera singularidade matemática inerente a certas formulações estruturais, mas de fato um fenômeno físico, que pode ser reproduzido em laboratório e com possíveis aplicações em engenharia. Com vistas a avaliar essas propriedades de forma mais clara, um protótipo foi construído com o auxílio de tecnologia 3D e testes dinâmicos foram executados em laboratório. Os resultados obtidos mostram boa aderência entre os dados experimentais e o respectivo modelo matemático. A aplicabilidade das vibrações assíncronas para coleta de energia e controle de vibrações também é discutida e linhas de pesquisa promissoras para trabalhos futuros são detalhadas.