Projeto de controle hibrido aplicado a vibrações excessivas em uma estrutura

Resumo

Amortecedores de massa sintonizados (AMS) ou Absorvedores Dinâmicos são dispositivos para controle passivo de vibrações em máquinas, prédios ou outras estruturas. Com o passar dos anos esses dispositivos foram aprimorados e tornaram-se mais versáteis. Neste trabalho, será abordado um dispositivo considerando uma dependência cúbica do deslocamento na rigidez do elemento elástico acoplado à massa principal e conectada ao aparelho, ambos em paralelo com um amortecimento viscoso linear. O problema é modelado através de equações diferenciais ordinárias não lineares que serão linearizadas em torno de seu ponto de equilíbrio. Como forma de excitar o AMS, foi utilizada uma excitação sísmica sendo esta uma função espectral real, o espectro Tajimi-Kanai, já que em uma situação real, as propriedades do solo local produzem alteração nas propriedades dinâmicas, causando assim uma instabilidade na estrutura onde foram utilizados parâmetros para encontrar um comportamento caótico no sistema. Como forma de minimizar as vibrações causadas pela excitação sísmica foi proposta um controle hibrido estrutural. O controle estrutural, basicamente promove alterações nas propriedades de rigidez e amortecimento da estrutura, seja pela adição de dispositivos externos, seja pela ação de forças externas. A técnica de controle que será acoplada ao AMS é o controle semiativo, o amortecedor magneto reológico, com o objetivo de minimizar as vibrações e reduzir o movimento caótico do sistema a um ponto estável. A estratégia de controle hibrido adotado demonstra uma eficiência para este tipo de problema e pode ser utilizada como forma de se prevenir perdas materiais, danos ou ruínas de construções.