Título: MODELAGEM TEÓRICA E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE UMA ESTRUTURA FLEXÍVEL EQUIPADA COM ABSORVEDOR POR COLUNA DE LÍQUIDO SINTONIZADO ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE MODELOS CLÁSSICO E FRACIONÁRIO
Título alternativo: THEORETICAL MODELING AND EXPERIMENTAL VALIDATION OF A FLEXIBLE STRUCTURE EQUIPPED WITH A TUNED LIQUID-COLUMN DAMPER A COMPARATIVE ANALYSIS BETWEEN CLASSICAL AND FRACTIONAL MODELS
Autoria de: Juliane de Oliveira Medeiros
Orientação de: Henrique Leandro Silveira
Coorientação de: Belisário Nina Huallpa
Presidente da banca: Henrique Leandro Silveira
Primeiro membro da banca: Belisário Nina Huallpa
Segundo membro da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira
Palavras-chaves: TLCD, Vibrações Mecânicas, Modelagem Fracionária, Função de Resposta em Frequência, Análise Modal Experimental
Data da defesa: 24/06/2026
Semestre letivo da defesa: 2026-1
Data da versão final: 03/07/2026
Data da publicação: 03/07/2026
Referência: Medeiros, J. d. O. MODELAGEM TEÓRICA E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE UMA ESTRUTURA FLEXÍVEL EQUIPADA COM ABSORVEDOR POR COLUNA DE LÍQUIDO SINTONIZADO ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE MODELOS CLÁSSICO E FRACIONÁRIO. 2026. 55 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
Resumo: O presente trabalho apresenta a modelagem teórica e a validação experimental de uma estrutura flexível equipada com um absorvedor por coluna de líquido sintonizado do inglês Tuned Liquid Column Damper (TLCD), considerando uma análise comparativa entre modelos clássico e fracionário. Inicialmente, desenvolveu-se a modelagem dinâmica do sistema estrutura??TLCD utilizando uma formulação clássica baseada em amortecimento histerético equivalente e uma formulação fracionária baseada em derivadas de ordem não inteira para representar os efeitos dissipativos do fluido. Experimentalmente, foi construída uma bancada composta por uma estrutura flexível de um grau de liberdade acoplada a um TLCD em configuração em ??U??, permitindo a realização de ensaios modais e de excitação harmônica da base. Na análise modal experimental, foram obtidas Funções de Resposta em Frequência (FRFs) de acelerância para diferentes volumes de líquido, possibilitando a identificação do deslocamento das frequências naturais e da redução das amplitudes de resposta promovidas pelo TLCD. Os resultados mostraram boa concordância entre os modelos teóricos e os dados experimentais, principalmente na região de ressonância. Observou-se que o aumento do volume de líquido promove deslocamento da frequência natural do sistema para valores inferiores e significativa redução da resposta vibratória, alcançando reduções superiores a 90 para os maiores volumes analisados. Na comparação entre os modelos, a formulação clássica apresentou melhor concordância global com os resultados experimentais, especialmente em médias e altas frequências, enquanto o modelo fracionário mostrou maior sensibilidade aos parâmetros dissipativos associados ao fluido. Nos ensaios com excitação de base, verificou-se ainda comportamento dependente da amplitude de excitação, evidenciando características não lineares associadas à dinâmica do sistema estrutura??TLCD. Conclui-se que o TLCD se mostrou eficiente no controle passivo de vibrações em estruturas flexíveis, sendo capaz de reduzir significativamente a resposta dinâmica do sistema.
Abstract: This work presents the theoretical modeling and experimental validation of a flexible structure equipped with a Tuned Liquid Column Damper (TLCD), considering a comparative analysis between classical and fractional models. Initially, the dynamic modeling of the coupled structure??TLCD system was developed using a classical formulation based on equivalent hysteretic damping and a fractional formulation based on non-integer order derivatives to represent the fluid dissipative effects. Experimentally, a test bench composed of a single-degree-of-freedom flexible structure coupled to a U-shaped TLCD was built, allowing modal and harmonic base excitation tests to be carried out. In the experimental modal analysis, Frequency Response Functions (FRFs) of accelerance were obtained for different liquid volumes, enabling the identification of natural frequency shifts and vibration response reductions promoted by the TLCD. The results showed good agreement between theoretical models and experimental data, especially in the resonance region. It was observed that increasing the liquid volume shifts the natural frequency of the system to lower values and significantly reduces the vibration response, reaching reductions greater than 90 for the highest analyzed volumes. In the comparison between the models, the classical formulation presented better overall agreement with the experimental results, especially at medium and high frequencies, while the fractional model showed greater sensitivity to the dissipative parameters associated with the fluid. In the base excitation tests, amplitude-dependent behavior was also observed, indicating nonlinear characteristics associated with the dynamics of the structure??TLCD system. It is concluded that the TLCD proved to be an efficient passive vibration control device for flexible structures, being capable of significantly reducing the dynamic response of the system.
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: Juliane de Oliveira Medeiros e Universidade Federal de Lavras
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