Análise dinâmica no domínio da frequência por meio do método do balanço harmônico.

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo gerar e avaliar a resposta dinâmica de um sistema estrutural discreto no domínio da frequência, por meio das curvas de ressonância, fazendo uso do Método do Balanço Harmônico. A resposta do sistema é avaliada na fase permanente para cargas harmônicas, periódicas e impulsivas para sistemas dotados de amortecimento viscoso. O sistema estrutural discreto aqui desenvolvido trata-se de um Shear Building, como apresenta a bibliografia, porém a solução é baseada na dimensão das matrizes de rigidez e de massa, podendo ser facilmente adotada para outros modelos ou elementos estruturais. As propriedades do sistema, tais como massa e rigidez, são tomadas como constantes. No desenvolvimento temos, então, vários modelos estruturais, variando entre eles a fonte de excitação dinâmica e a matriz de amortecimento, sendo primeiramente apresentados os resultados para sistemas dotados de amortecimento viscoso do tipo proporcional e, posteriormente, a resposta, é avaliada para sistemas dotados de amortecimento viscoso do tipo não proporcional. Para cada modelo além da obtenção do espectro de resposta em frequência, também é obtido o histórico de deslocamento no tempo, quando as duas respostas são dadas pelo Método do Balanço Harmônico. O espectro de resposta em frequência é avaliado em relação à análise harmônica e comparado com os deslocamentos máximos na frequência de ressonância; já o histórico de deslocamento é comparado com outros dois métodos que também são baseados no domínio da frequência – ImFT e Pseudo-Forças. Essa comparação permite concluir que a metodologia apresentada neste trabalho é eficaz tanto para obter a resposta no domínio da frequência quanto no domínio do tempo. Outras observações referentes ao estudo realizado serão estabelecidas.