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Título: Desenvolvimento de dispositivo didático para aulas práticas de vibrações
Título(s) alternativo(s): Development of didatic device for practical learning of vibrations
Autor(es): Zanelatto, Thiago Villas Bôas
Orientador(es): Silva, Cláudio Tavares da
Palavras-chave: Dinâmica estrutural
Vibração
Modelagem - Matemática
Programas de computador
Vigas
Engenharia mecânica
Structural dynamics
Vibration
Modelyng - Mathematics
Computer programs
Girders
Mechanical engineering
Data do documento: 12-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: ZANELATTO, Thiago Villas Bôas. Desenvolvimento de dispositivo didático para aulas práticas de vibrações. 2017. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: O estudo de vibrações mecânicas é fundamental para o desenvolvimento dos conhecimentos do aluno de Engenharia Mecânica. Buscando-se o aprimoramento do laboratório de Vibrações da UTFPR campus Curitiba, o trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático para a simulação de um dispositivo didático de vibração de múltiplos graus de liberdade. O dispositivo tem como requisito de projeto a regulação da constante de rigidez através da variação de comprimento de régua utilizada como elemento de mola. Utilizando o MATLAB e Simulink, o modelo foi criado através de diagrama de blocos simulando as equações de movimento, matriz de rigidez e matriz de massa do dispositivo. O modelo foi utilizado para cálculo das frequências naturais, formas modais e deslocamento do dispositivo. A validação do modelo foi feita comparando os resultados de suas simulações com um modelo CAD sujeito a simulação dinâmica.
Abstract: The study of mechanical vibrations is fundamental for the development of the basic knowledge of the Mechanical Engineering student. The present Thesis aims the improvement of the Vibrations laboratory from the UTFPR Curitiba campus, by the development of a mathematical model to simulate a MDOF vibrations didactic device. A requirement of the device is that it must regulate the stiffness constant with the regulation of the length of the steel rule that is made as the spring element of the device. With the use of MATLAB and Simulink, the model was created with block diagram that emulate the displacement equations, the stiffness matrix and the mass matrix of the device. The mathematical model was used to calculate the devices natural frequencies, shape modes and displacement. To validate the mathematical model, a CAD model was created, tested for the same characteristics and then compared with the mathematical model.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9661
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