Atenuação de vibração com modelo KDamper

Abstract

As vibrações que as estruturas mecânicas são expostas, por diferentes motivos, são um tema de extrema relevância, principalmente em casos onde a ressonância e vibrações excessivas resultam na geração de problemas de diminuição do tempo de vida das estruturas, decorrente do fenômeno de fadiga. Umas das formas comumente utilizadas para atenuar as vibrações em estrutu-ras é a utilização de suspensões com controle passivo de amortecimento como as TMD (Tuned Mass Damper) e as KDamper, tais sistemas consistem no acoplamento sintonizado de massas, molas e amortecedores. Estudos recentes apontam que ao acrescentar um componente de rigidez negativa junto aos demais componentes dos sistemas TMD ocorre uma melhoria no desempenho, uma vez em que se implemente essa alteração na configuração o sistema de suspensão passa a ser do tipo KDam-per (algumas literaturas podem chamar de EKD). O respectivo trabalho tem como escopo apresen-tar as principais vantagens e desvantagens dos sistemas de atenuação de vibrações supracitados (TMD e KDamper) por meio de gráficos e comparações numéricas de suas correlatas funções de transferência e respostas dinâmicas. A modelagem numérica dos sistemas em questão foi implemen-tada no ambiente de programação do software MatLab.

The vibrations that mechanical structures are exposed, for different reasons, are an ex-tremely relevant topic, especially in cases where resonance and excessive vibrations result in the generation of problems of shortening the life of structures, due to the phenomenon of fatigue. One of the ways commonly used to attenuate vibrations in structures is the use of suspensions with passive damping control such as TMD (Tuned Mass Samper) and KDamper, such systems consist of the tuned coupling of masses, springs and dampers. Recent studies indicate that by adding a negative stiffness component to the other components of the TMD systems there is an improvement in perfor-mance, once this change is implemented in the configuration the suspension system becomes a KDamper type (some literature may call it EKD). The scope of the respective work is to present the main advantages and disadvantages of the aforementioned vibration attenuation systems (TMD and KDamper) by means of graphs and numerical comparisons of their correlated transfer functions and dynamic responses. The numerical modeling of the systems in question were implemented in the MatLab software programming environment.