Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação

Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)

Many Civil Engineering structures exhibit excessive vibration issues caused by dynamic actions with periodic or transient characteristics. Examples of such structures include bridges, viaducts, slender buildings, towers, and transmission lines. When excited, these structures are subject to fatigue f...

ver descrição completa

Autor principal: FREITAS, Arthur Vinicius Macedo
Grau: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Publicado em: 2023
Assuntos:
Analise modal
Vibração
Ruido branco
Função resposta em frequência
Parâmetros modais
Modal analysis
Vibration
White noise
Frequency response function
Modal parameters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Acesso em linha: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/6111
id oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-6111
recordtype dspace
spelling oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-61112023-09-14T03:05:33Z Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF) FREITAS, Arthur Vinicius Macedo SILVA, Edilson Morais Lima e http://lattes.cnpq.br/5216270980191539 Analise modal Vibração Ruido branco Função resposta em frequência Parâmetros modais Modal analysis Vibration White noise Frequency response function Modal parameters CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Many Civil Engineering structures exhibit excessive vibration issues caused by dynamic actions with periodic or transient characteristics. Examples of such structures include bridges, viaducts, slender buildings, towers, and transmission lines. When excited, these structures are subject to fatigue failures, amplification of forces, and the phenomenon of resonance, which occurs when the excitation frequency approaches the natural frequency of the structure. This study aims to investigate the use of computational experimental modal analysis techniques for identifying the modal parameters of a portal frame excited by Gaussian white noise. The modal parameters reflect the behavior of the structure when excited, measuring its natural frequencies, damping factors, and mode shapes. A three dimensional portal frame was modeled in the SAP2000 software and computationally excited using a white noise signal. The simulated structural identification was based on the Frequency Response Function (FRF) in conjunction with the Least Squares Complex Exponential (LSCE) method. The modal parameters (frequency and damping) of the structure were determined using the stability diagram. Finally, to evaluate the influence of noise presence in the measured signals used for modal parameter estimation, noise levels of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30% of the maximum amplitude of each acquisition were applied. Muitas estruturas de Engenharia Civil apresentam problemas de vibrações excessivas originadas por ações dinâmicas de característica periódica ou transitória. Como exemplos citam-se as pontes, viadutos, edifícios esbeltos, torres e linhas de transmissão. Essas estruturas, ao serem excitadas, estão sujeitas a falhas por fadiga, amplificação dos esforços e pelo fenômeno de ressonância. Nesse caso, isto ocorre quando a frequência de excitação se aproxima da frequência natural da estrutura. Este trabalho tem como objetivo investigar o uso de técnicas de análise modal experimental computacional na identificação dos parâmetros modais de um pórtico excitado por um ruído branco Gaussiano. Os parâmetros modais refletem o comportamento da estrutura quando excitada, mensurando suas frequências naturais, fatores de amortecimento e suas formas modais. Foi analisado um pórtico tridimensional que foi modelado no programa SAP2000 e excitado computacionalmente por um sinal do tipo ruído branco. A identificação estrutural simulada foi baseada na Função Resposta em Frequência (FRF) em conjunto com a técnica dos Método do Mínimos Quadrados Complexos Exponenciais (LSCE). Os parâmetros modais (Frequência e amortecimento) da estrutura foram, então, determinados fazendo o uso do diagrama de estabilidade. Por fim, para avaliar a influência da presença de ruído nos sinais medidos usados na estimação dos parâmetros modais, aplicaram-se níveis de ruído nas ordens de 5, 10, 15, 20, 25 e 30 porcento da máxima amplitude de cada aquisição. 2023-09-13T17:34:45Z 2023-09-13T17:34:45Z 2023-12-12 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação FREITAS, Arthur Vinicius Macedo. Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF). Orientador: Edilson Morais Lima e Silva. 2023. 90 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia Civil, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em:https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/6111 . Acesso em:. https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/6111 Acesso Aberto 1 CD-ROM Disponível via internet através do correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
institution Biblioteca Digital de Monografias - UFPA
collection MonografiaUFPA
topic Analise modal
Vibração
Ruido branco
Função resposta em frequência
Parâmetros modais
Modal analysis
Vibration
White noise
Frequency response function
Modal parameters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
spellingShingle Analise modal
Vibração
Ruido branco
Função resposta em frequência
Parâmetros modais
Modal analysis
Vibration
White noise
Frequency response function
Modal parameters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
FREITAS, Arthur Vinicius Macedo
Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
topic_facet Analise modal
Vibração
Ruido branco
Função resposta em frequência
Parâmetros modais
Modal analysis
Vibration
White noise
Frequency response function
Modal parameters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description Many Civil Engineering structures exhibit excessive vibration issues caused by dynamic actions with periodic or transient characteristics. Examples of such structures include bridges, viaducts, slender buildings, towers, and transmission lines. When excited, these structures are subject to fatigue failures, amplification of forces, and the phenomenon of resonance, which occurs when the excitation frequency approaches the natural frequency of the structure. This study aims to investigate the use of computational experimental modal analysis techniques for identifying the modal parameters of a portal frame excited by Gaussian white noise. The modal parameters reflect the behavior of the structure when excited, measuring its natural frequencies, damping factors, and mode shapes. A three dimensional portal frame was modeled in the SAP2000 software and computationally excited using a white noise signal. The simulated structural identification was based on the Frequency Response Function (FRF) in conjunction with the Least Squares Complex Exponential (LSCE) method. The modal parameters (frequency and damping) of the structure were determined using the stability diagram. Finally, to evaluate the influence of noise presence in the measured signals used for modal parameter estimation, noise levels of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30% of the maximum amplitude of each acquisition were applied.
author_additional SILVA, Edilson Morais Lima e
author_additionalStr SILVA, Edilson Morais Lima e
format Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
author FREITAS, Arthur Vinicius Macedo
title Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
title_short Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
title_full Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
title_fullStr Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
title_full_unstemmed Estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (FRF)
title_sort estudo de análise modal de um pórtico espacial pela função resposta em frequência (frf)
publishDate 2023
url https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/6111
_version_ 1787238481902174208
score 11.755432

Registros relacionados