Título: ABSORVEDOR DINÂMICO DE VIBRAÇÃO DO TIPO INERCIAL APLICADO A ESTRUTURAS FLEXÍVEIS
Título alternativo: INERTIAL-TYPE DYNAMIC VIBRATION ABSORBER APPLIED TO FLEXIBLE STRUCTURES
Autoria de: Beatriz Muniz Barbosa
Orientação de: Henrique Leandro Silveira
Presidente da banca: Henrique Leandro Silveira
Primeiro membro da banca: Belisario Nina Huallpa
Segundo membro da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira
Palavras-chaves: Tuned Mass Damper Inerter, Controle de Vibrações, Inerter Mecânico, Pinhão Cremalheira, Dimensionamento Mecânico
Data da defesa: 02/12/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-2
Data da versão final: 15/12/2025
Data da publicação: 15/12/2025
Referência: Barbosa, B. M. ABSORVEDOR DINÂMICO DE VIBRAÇÃO DO TIPO INERCIAL APLICADO A ESTRUTURAS FLEXÍVEIS. 2025. 54 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: Este trabalho investiga o desempenho de um Tuned Mass Damper Inerter (TMDI) aplicado ao controle passivo de vibrações em uma estrutura flexível de três graus de liberdade. O estudo desenvolve a formulação matemática do TMDI, incluindo a modelagem do inerter baseado no mecanismo pinhão-cremalheira, as razões adimensionais de projeto e a integração do dispositivo ao sistema estrutural. A resposta dinâmica é avaliada por meio da Função de Resposta em Frequência (FRF) e pela integração numérica das equações de movimento utilizando o método de Newmark-?. A análise evidencia que a inertância introduzida aprofunda a antirressonância, reduzindo significativamente as amplitudes vibratórias, especialmente na faixa do modo fundamental. A topologia de conexão mostrou influência direta na eficiência do controle, com melhor desempenho quando o dispositivo foi posicionado entre níveis estruturalmente afastados. Com base nos parâmetros ótimos identificados, realizou-se o dimensionamento completo do dispositivo, contemplando engrenagens, eixo, chaveta, cremalheira, volante e carcaça, assegurando atendimento aos critérios de resistência, contato e fadiga. Os resultados demonstram a viabilidade mecânica e o potencial do TMDI como solução robusta e de baixa massa para mitigação de vibrações em estruturas esbeltas, estabelecendo um procedimento integrado que conecta modelagem dinâmica, análise numérica e projeto físico.
Abstract: This work investigates the performance of a Tuned Mass Damper Inerter (TMDI) applied to passive vibration control in a flexible structure with three degrees of freedom. The study develops the mathematical formulation of the TMDI, including the modeling of the inerter based on the rack-and-pinion mechanism, the dimensionless design ratios, and the integration of the device into the structural system. The dynamic response is evaluated using the Frequency Response Function (FRF) and numerical integration of the equations of motion using the Newmark-? method. The analysis shows that the introduced inertia modifies the modal distribution and deepens the anti-resonance, significantly reducing the vibration amplitudes, especially in the fundamental mode range. The connection topology showed a direct influence on control efficiency, with better performance when the device was positioned between structurally distant levels. Based on the identified optimal parameters, the complete dimensioning of the mechanism was carried out, including gears, shaft, key, rack, flywheel, and housing, ensuring compliance with the criteria of strength, contact, and fatigue. The results demonstrate the mechanical feasibility and potential of TMDI as a robust, low-mass solution for vibration mitigation in slender structures, establishing an integrated procedure that connects dynamic modeling, numerical analysis, and physical design.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Beatriz Muniz Barbosa e Universidade Federal de Lavras
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