Estudos numéricos em supressão passiva de vibrações oriundas de instabilidade paramétrica utilizando absorvedores não-lineares de energia

• Processo: 17/06538-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Hidrodinâmica de Navios e Sistemas Oceânicos
• Pesquisador responsável: Guilherme Rosa Franzini
• Beneficiário: Giovanna Ribeiro Campedelli
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Instabilidade hidrodinâmica Análise numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Absorvedores não-lineares de energia | Instabilidade paramétrica | Supressão passiva | Excitação Paramétrica

Resumo

Sistemas onde um ou mais parâmetros da equação de movimento que os descrevem dependem explicitamente do tempo são passíveis de excitação paramétrica. De maneira ainda mais específica, caso o único parâmetro dependente do tempo seja a rigidez e esta variação se dê de forma harmônica e monocromática, a equação de movimento assume a forma da Equação de Mathieu. Dependendo dos parâmetros que definem a excitação paramétrica (a saber, sua amplitude e sua frequência), a solução trivial da equação de movimento perde estabilidade, dando origem a respostas de caráter oscilatório. Esta perda de estabilidade é denominada instabilidade paramétrica. No contexto de engenharia oceânica, risers e tendões de plataformas do tipo TLP têm sua rigidez geométrica dependente do tempo devido aos movimentos da unidade flutuante ao qual estão conectadas. Desta forma, estas estruturas esbeltas são passíveis de sofrerem oscilações causadas pela instabilidade paramétrica. Este projeto de pesquisa tem como foco o estudo da mitigação das oscilações causadas pela instabilidade paramétrica por meio de supressores denominados NES (non-linear energy sink). Pretende-se considerar, como estrutura principal, um cilindro rígido montado em apoio elástico de um grau de liberdade e com rigidez dependente do tempo. Dois tipos de supressores NES serão considerados, a saber um NES rotativo e um NES translacional. As equações de movimento dos sistemas compostos pelo cilindro principal e pelas duas classes de NES serão deduzidas por meio da mecânica analítica, com posterior integração numérica. Pretende-se obter curvas e tabelas, mostrando a redução na amplitude de oscilação da estrutura principal como funções da classe de supressores escolhida e dos parâmetros que definem o NES. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANZINI, GUILHERME ROSA; CAMPEDELLI, GIOVANNA RIBEIRO; NIGRO MAZZILLI, CARLOS EDUARDO. A numerical investigation on passive suppression of the parametric instability phenomenon using a rotative non-linear vibration absorber. INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS, v. 105, p. 249-260, OCT 2018. (17/06538-3, 16/20929-2)