v i g a e m p o t r a d a
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(7)(7)
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(1)(1)
(4)(4)
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(2)(2)
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(6)(6)
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Trabalho 1
Nome: Martin Andre Alburqueque Castillo
Temos uma viga engastada e livre de ao ASTM A-36 (E=200 GPa, p=7860 kg/m3), de longitud L= 8 m e seao rectangular (a=101.6 mm, te=25.4 mm).
a) Achando a rea e o momento de inercia do perfil do ao, temos que:
Fazemos a anlisis dinmica considerando apenas o primeiro modo de vibraao de flexo vertical, que est acordo com esta equao:
A equao da massa modal, tm a seguinte forma:
E a equao da rigidez modal, dada por:
A frequna natural do modo de vibrao en rad/s e en Hz, se acha da seguinte maneira:
Com isto podemos ver que com minor rigidez e/o maior masa obtemos minor frequena. Ao dividir k/m o valor do t corta porm a frequena no depende do espesor da viga, mas o ancho diretamente propocional frequena.
b)O fator de amplificao est dado pela seguinte frmula:
25.000.7570
Onde r o ratio da frequna da fora externa aplicada e a frequna natural do sistema no amortecido.
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Table 1: Coef. Amplificao na resonanaTable 1: Coef. Amplificao na resonana
> > > >
Denomina-se D1, D2, D3, D4 e D5 aos fatores de amplificao dinmica para as taxas de amortecimento respeitivamente, mostrndo-se tambm seus grficos:
Nesta representao grfica do fator de amplificao, pode-se ver que a resonncia ocorre quando r=1 (ratio da frequna natural e a frequna da fora de excitao).Quando no h amortecimento, na resonana, a fator de amplificao vai para o infinito.Na seguinte tabla mostra-se os valores dos fatores de amplificao obtidas na resonana (r=1) ao mudar o coeficiente de amortecimento:
0
50
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Table 1: Coef. Amplificao na resonanaTable 1: Coef. Amplificao na resonana
(8)(8)
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> >
Com esta tabla podemos ver que na resonana o coeficiente de amortecimento inversamente
Com o 8% de amortecimento, a viga ainda tm a amplitude 6.2 vezes maior que o deslocamento esttico,o que elevado.
O ngulo de fase respeito variao de r est dado pela seguinte equao:
Denomina-se respeitivamente, mostrndo-se tambm seus grficos:
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> > (10)(10)
(9)(9)
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c) Para o caso onde , e considerando uma fora ao extremo de 80sen(wf*t) N, temos que:
A soluo particular nanananaasdasdaasdasd
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(11)(11)
> >
> >
> >
> > (12)(12)
> >
> >
O deslocamento esttico e dinmico so:
A soluao transiente :
A soluo total asuma das equaes particular e homognea.
Con as condioes iniciais (desplazamento e velocidade iniciais) igual a zero, podemos achar C1 e C2:
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> > Grfico da soluo total do sistema.