translacionais rotacionais exemplos - sites.poli.usp.brsites.poli.usp.br/d/pme2371/mecanicos.pdf ·...

Post on 07-Feb-2019

239 Views

Category:

Documents

0 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

• Translacionais

• Rotacionais

Exemplos: ¼ de carro

outros

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 1

Introdução

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 2

Sistemas Mecânicos Translacionais

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 3

m

y

fk fk

y2

k

(1)

b

1 2

y1

Modelos para elementos puros lineares

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 4

1 D fym

Exemplo: vibração de máquina

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 5

S Sistema real Modelo Físico

Máquina Máquina Desbalanceada sobre base rígida ou elástica

Hipóteses simplificadoras: 1. Elementos puros 2. Modelos lineares 3. Só movimento vertical, não há rotação 1 GL

fk = k(y-x) )x-yb( fb

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 6

Exemplo: vibração de máquina

• • base rígida : x=0

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 7

Mecânica Rotacional

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 8

Modelos Lineares

Exemplo: Vibração torcional

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 9

Hipóteses simplificadoras: • Elementos puros com comportamento linear • Eixo longo, sem massa, sem amortecimento por histerese • Eixo flexível • Amortecimento viscoso no contato entre o disco e o solo • Engastamento perfeito

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 10

Exemplo: Vibração torcional

K

K

B

Jo Mo

Mo

Mk

MB

OU Mo

MB

Mk

)2(oo

oo

oo

oxoo

MwdtKBwwJ

MKBJ

BKMwJ

MMMwJ

Analogias

Observando as equações do sistema translacional e do rotacional, reproduzidas abaixo, percebe-se a analogia dó modelo, das variáveis e parâmetros:

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 11

Sistema translacional

Sistema rotacional

Sistema translacional

Sistema rotacional

)(tMo

)2()(tMwdtKBwwJoo

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 12

Analogias

ω

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 13

Analogias

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 14

Analogias

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 15

Analogias

Exemplo: ¼ de carro

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 16

Hipóteses simplificadoras: elementos puros, lineares, movimentos verticais....

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 17

Exemplo: ¼ de carro

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 18

Exemplo: ¼ de carro

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 19

Exemplo: ¼ de carro

Exercícios para casa:

1) sismógrafo 1b) acelerômetro

2) máquina rotativa com absorvedor de vibração

3) carrinho de transporte

4) ½ carro para movimentos verticais usando a Equação de Lagrange

a) ângulo de inclinação grande do chassi

b) ângulo de inclinação pequeno do chassi

5) Pêndulo invertido montado em carrinho (“Segway”)

a) Leis de Newton

b) Lagrange.

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 20

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 21

m1

x1

xG

x2

M, JG

m2

k2

b1

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 22

z=x-y

y

sismógrafo

acelerômetro

(saída)

(entrada)

z=x-y

𝑦 (entrada)

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 23

y

ka

M

m ba

x

k b

F(t)=m1wr2

w

m1

PME 3380 Modelagem de Sistemas Dinâmicos 24

x

mg l

l

Ө

G

top related