Vibrações

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ MESTRADO EM ENGENHARIA MECÂNICA GRUPO DE VIBRAÇÕES E ACÚSTICA

Análise Modal Experimental

Professor: Newton Sure Soeiro, Dr. Eng.

Belém – Pará Outubro/2001

Grupo de Vibrações e Acústica – UFPA 1. INTRODUÇÃO

Análise Modal Experimental

Em um sentido amplo, poderíamos dizer que a análise modal é um processo por meio do qual descrevemos uma estrutura em termos de suas características naturais, que são as freqüências naturais, os fatores de amoretecimento e as formas modais, ou seja, suas propriedades dinâmicas. Tal definição, entretanto, está baseada em termos técnicos usados na área das vibrações e, assim sendo, de compreensão difícil por parte daqueles que não têm um contato maior com esta área. Assim, visando melhor explicar o que estas propriedades dinâmicas significam, usaremos o exemplo da vibração de uma placa simples. Considere uma placa plana, com as bordas livres, sobre a qual foi aplicada, em um de seus cantos, uma força F, conforme ilustrado na Fig. 1. Normalmente, pensamos em uma força estática que causaria alguma deformação estática na placa. Entretanto, o que gostaríamos de fazer é aplicar uma força que varie com o tempo de um modo senoidal. Esta força apresentará um valor de pico constante, mas sua freqüência de oscilação pode variar, e a resposta da placa devido a esta força será medida com um acelerômetro fixado a um outro canto da placa.

Figura 1 – Placa livre excitada por força variável.

Figura 2 – Resposta da placa.

Agora, se medirmos a resposta da placa, notaremos que a amplitude de vibração muda quando modificamos a freqüência de oscilação da força F aplicada, conforme pode ser visualizado na Fig. 2. Assim, variando a freqüência de oscilação da força, haverá aumentos, como também diminuições, na amplitude de vibração em pontos diferentes da escala de tempo. Isto parece muito estranho, mas é exatamente o que acontece. Lembrese que apesar de estarmos aplicando o mesmo pico de força a sua