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T.VB > Conceitos de vibração > Flashcards

Conceitos de vibração Flashcards

1
Q

O que é vibração?

A

Movimento oscilatório ou qualquer movimento que se repita após um intervalo de tempo.

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2
Q

Três componentes do sistema vibratório:

A

1 Massa(inércia)
2 Mola (rigidez ou elasticidade)
3 Amortecedor

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3
Q

Dos componentes do sistema vibratório quais dissipam e quais armazenam energia?

A

Massa armazena energia cinética
Mola armazena energia potencial
Amortecedor dissipa energia

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4
Q

O que são sistemas discretos e sistemas contínuos e como são distribuídas as massas em cada caso?

A

Sistemas discretos: GDL finitos e massa concentrada em determinados pontos.

Sistemas contínuos: GDL infinitos e massa distribuída por todo os sistema.

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5
Q

Molas em série estão sob ação da mesma ____________ e molas em paralelos estão sob ação do mesmo __________

A
  • Série estão sob ação da mesa força.
  • Paralelo estão sob ação do mesmo deslocamento.
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6
Q

O que é ressonância?

A

É quando a frequência da força externa coincide com alguma das frequência naturais do sistema, causando oscilações perigosamente grandes necessitando de amortecimento.

ω = ωn

Obs: A ressonância fornece o máximo de energia possível ao sistema, entretanto, sempre obtemos uma curva e nunca um pico, pois em casos reais sempre existem forças de amortecimento que acabam por dissipar um pouco de energia.

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7
Q

O que são graus de liberdade?

A

é o número mínimo de coordenadas independentes requeridas para determinar completamente as posições de todas as partes de um sistema.

Em resumo é quantos tipos de movimentos diferentes o sistema pode ter.

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8
Q

Vibração livre x Vibração forçada

A
  • Vibração livre após uma perturbação inicial, continua a vibrar por conta própria.
  • Vibração forçada o sistema está sujeito a força externa.
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9
Q

Quando há dissipação de energia (perda de energia) a vibração é do tipo _____________.

A

Amortecida

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10
Q

Em relação a magnitude o que é vibração determinística e vibração Aleatória?

A
  • Vibração determinística é quando conhecemos o valor ou magnitude da força de excitação em qualquer instante.
  • Vibração Aleatória é quando o valor ou magnitude da força de excitação não pode ser previsto.

DICA: Na folha 2 ou pág 31 do pdf RAO tem o gráfico das duas.

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11
Q

Uma viga em balanço com uma massa na extremidade pode ser modelada como um sistema massa mola?

A

sim, para uma análise rápida e de razoável precisão.

DICA: Pág 37 do pdf RAO

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12
Q

Mecanismo pelo o qual a energia de vibração é gradativamente convertida em calor ou som é chamado de ___________.

A

Amortecedor

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13
Q

é comum admitir-se que o amortecedor não tem massa nem elasticidade?

A

sim

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14
Q

A força de amortecimento só existe se ____________.

A

Houver uma velocidade relativa entre suas duas extremidades.

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15
Q

O que é o amortecimento viscoso?

A

Dissipação da energia ocasionada devido a resistência do fluído (ar, gás, água). Nesse caso a força de amortecimento será proporcional a velocidade do corpo vibratório.

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16
Q

O que é o amortecimento de Coulomb (atrito seco)?

A

Dissipação da força é causada pelo atrito de partes seca ou com lubrificação insuficiente.

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17
Q

O que é o amortecimento material ou sólido ou por histerese?

A

Quando um material se deforma elasticamente, ele tem atrito interno entre as partes que se movem devido a deformação. Esse atrito interno irá provocar dissipação de energia.

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18
Q

O que é movimento harmônico simples? MELHORAR ESSE CARD

A

Movimento Harmônico Simples é periódico (repete em intervalos de tempo iguais) e oscilatório (inverte de sentido).

O movimento é dado por:

X = A cos ωt e Y = A sen ωt , onde θ= ωt

Este tem a aceleração diretamente proporcional ao deslocamento (ω^2 x).

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19
Q

O que são harmônicos?

A

São múltiplos da frequência fundamental.

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20
Q

Sistemas com 2 massas ou 2 molas possuem pelo menos quantos graus de liberdade?

A

2

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21
Q

Sistemas oscilando em fase possui movimentos, amplitude e frequências ____________.

A

Um sistema que oscila em fases possui movimentos, amplitude e frequências iguais.

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22
Q

Sistema em defasagem possui movimentos ___________.

A

Sistema em defasagem possui os movimentos da massa diferentes, um atrasado em relação ao outro.

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23
Q

Em um sistema duas massas oscilam em movimentos de vai e vem contrários e de mesma amplitude, logo esse sistema está com uma defasagem de quantos graus?

A

180°

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24
Q

Como são as classificadas as vibrações em relação à força de excitação, amortecimento, comportamento e magnitude?

A

Força de excitação
- Livre: ausência de excitação externa
- Forçada: tem excitação externa

Amortecimento
- Amortecida: ocorre dissipação de energia e o sistema volta ao equilíbrio.
- Não amortecida: o movimento não para.

Comportamento
- Linear: y=ax
- Não linear: pelo menos 1 componente não se comporta linearmente

Magnitude
- Determinística: Magnitude conhecida em todos os pontos.
- Aleatória: magnitude de excitação não pode ser prevista.

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25
Q

Um sistema com 3 GDL possui quantos modos de vibrações e quantas frequências naturais?

A
  • Para cada GDL tem-se 1 modo de vibrar
  • Para cada modo de vibração tem-se 1 frequência natural [ωn]

Logo, para 3 GDL temos 3 modos de vibração e 3 frequências naturais.

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26
Q

Para a solução geral das equações de vibrações as constantes C1 e C2 ou A1 e A2 devem ser determinadas, para isto é necessário que se estabeleçam no mínimo quantas condições iniciais?

A

Para a solução da equação duas condições iniciais devem ser estabelecidas.

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27
Q

Qual o valor do fator de amortecimento (ς) e da constante de amortecimento (C) nos sistemas:

  • Subamortecido
  • Criticamente amortecido
  • Superamortecido
A

Subamortecido

  • fator de amortecimento: ς < 1
  • constante de amortecimento: C < Cc

Criticamente amortecido

  • fator de amortecimento: ς = 1
  • constante de amortecimento: C = Cc

Superamortecido

  • fator de amortecimento: ς > 1
  • constante de amortecimento: C > Cc

onde Cc é o amortecimento crítico.

28
Q

Qual é o único tipo de sistema com amortecimento que permite oscilação?

A

SUBAMORTECIDO, o único que permite movimento oscilatório.

29
Q

Sistemas criticamente amortecido e superamortecido possuem movimentos __________.

A

Aperiódicos.

30
Q

A frequência de vibração amortecida (ωd) é maior ou menor que a frequência natural (ωn) ?

A

Menor

ωd < ωn

31
Q

O movimento aperiódico diminui exponencialmente no sistema __________.

A

Superamortecido.

fator de amortecimento: ς > 1

32
Q

O que é decremento logarítmico?

A

Decremento logarítmico é a taxa de redução da amplitude de uma vibração livremente forçada.

33
Q

O que é uma revolução?

A

é um ciclo completo, ou seja, um deslocamento de 2π rad.

34
Q

O que é amplitude?

A

É o máximo descolamento de um corpo vibratório em relação à sua posição de equilíbrio.

35
Q

O que é período de oscilação (τ) ?

A

é o tempo que o sistema leva para concluir um ciclo de movimento.

36
Q

O que a frequência de oscilação (f) mede?

A

Mede a quantidade de ciclos por unidade de tempo. [Hertz]

37
Q

O que são oscilações síncronas?

A

São oscilações que possuem a mesma frequência ou velocidade angular.

Não precisam ter a mesma amplitude e devem estar defasadas, ou seja, não atingem seus máximos ao mesmo tempo.

exemplo de movimentos sincronos x1 e x2:

X1 = A1.sen (wt)
X2 = A2.sen (wt+∅)

38
Q

O que essa defasagem significa?

  • X1 = A1 sen ωt
  • X2 = A2 sen (ωt + ∅)
A

Significa que o vetor X2 está a frente do primeiro por um ângulo de ∅.

O máximo do segundo vetor ocorre em ∅ rad antes do primeiro vetor.

39
Q

Frequências natural nula equivale a movimento de corpos ______________.

A

Rígidos.

Na prática reflete um modo de translação pura onde as massas andam juntas e a mola fica relaxada

40
Q

A frequência natural pode ser alterada por meio do quê?

A

rigidez e massa.

41
Q

Em um sistema com 3 molas, algo interessante ocorre quando atribuímos rigidez nula à primeira mola (k1 = 0), o que é?

A

Se o sistemas possui 3 molas, logo ele possui:

3 GDL – 3 modos de vibrar – 3 frequências naturais.

Se uma mola tem K=0, logo o sistema terá uma frequência nula

ω1= √(k/m) = 0

Isso indica que não há movimento relativo entre os corpos, ou seja, todos movem-se simultaneamente. Tal característica indica que o sistema move-se como um corpo rígido.

42
Q

Até quantas frequências nulas podem ser obtidas para corpos rígidos no espaço?

A

É possível obter até 6 frequências nulas para corpos rígidos no espaço (3 graus de translação e 3 graus de rotação)

43
Q

Molas mais rígidas aumentam a frequência natural do sistema?

A

Sim.

44
Q

Um sistema mecânico com dois graus de liberdade, sujeito a vibrações, possui duas frequências naturais e dois modos de vibração. Cada modo de vibrar representa a forma do movimento do sistema em vibração ___________.

A

livre, com as condições iniciais definidas pelas componentes do modo.

45
Q

Qual é a regra para o calculo de GDL?

A

Grau de liberdade = nº de massas no sistema X n° de movimentos possíveis que cada massa pode realizar.

46
Q

Quantas equações de movimento há para um sistema de dois graus de liberdade?

A

Duas, uma para cada massa. As equações ficam na forma acopladas.

47
Q

O que são equações acopladas (coordenadas generalizadas) e não acopladas (coordenadas principais) ?

A

Acopladas - cada equação de movimento envolve todas as coordenadas. (diagonal secundária da matriz)

Não acopladas (coordenadas principais) - cada equação movimento contem somente uma coordenada, podendo ser resolvida independente da outra.

48
Q

Os elementos das matrizes, que caracterizam o acoplamento existente entre os dois graus de liberdade, são os elementos da

A

diagonal secundária.

49
Q

Matriz cheia representa que o sistema com dois graus de liberdade tem acoplamento?

A

Sim.

50
Q

Um motor sobre 4 molas, assume que as molas estão em paralelo ou série?

A

Paralelo

51
Q

o conjunto de molas do Pneu e Suspensão estão em série ou paralelo?

A

Série.

52
Q

Frequência crítica (velocidade crítica)

A

Chama-se velocidade crítica a rotação do motor em que a frequência de um dos harmônicos for igual a uma frequência natural de vibração do sistema.

53
Q

O problema de balanceamento de uma máquina está associado basicamente a oscilações de elevada amplitude. Tais oscilações ocorrem em ______________.

A

em determinadas faixas de frequência, independente se são altas ou baixas.

54
Q

O fator de amortecimento, que representa as características relativas de dissipação de energia de uma estrutura ou componente, depende de suas propriedades

A

inerciais, de flexibilidade e de dissipação.

55
Q

Um sistema mecânico em vibração é modelado como sistema linear de dois graus de liberdade, um de translação e outro de rotação. Sendo desprezíveis os eventuais efeitos dissipativos ocorrentes no sistema, suas duas frequências naturais dependem das massas e das rigidezes envolvidas no sistema?

A

Sim.

Translação: ω= √(k/m)

Rotação: ω= √(kd/I) , onde I = inércia (tem massa) e d = distância do momento.

56
Q

O que é velocidade crítica?

A

Velocidade quando o sistema está em ressonância (ωn).

57
Q

O que são isoladores de vibração?

A

Reduzem a transmissão de forças de excitação de uma parte da máquina para outra.

58
Q

Neutralizadores de massa ou absorvedores dinâmicos de vibração auxiliar são utilizados para?

A

Reduzir a resposta do sistema.

Os absorvedores dinâmicos são simplesmente outro sistema massa mola.

59
Q

o ferro fundido é dotado de alto amortecimento interno?

A

sim.

60
Q

O amortecimento pode ser introduzido por meio de juntas?

A

Sim, juntas parafusadas ou rebitadas permitem deslizamento estre as superfícies e dissipam energia.

61
Q

Isolador passivo x Isolador ativo

A

Isolador passivo - Consiste em um membro resiliente (rigidez) e um dissipador de energia (amortecimento). Ex: Molas.

Isolador ativo - Composto por um servomecanismo dotado de um sensor, processador de sinal e um acionador.

62
Q

A efetividade de um isolador é enunciado em termos de sua transmissibilidade. A transmissibilidade é definida como?

A

Transmissibilidade é a razão entre a amplitude da força transmitida e a força excitadora.

63
Q

Quando uma máquina é parafusada diretamente a uma fundação rígida ou piso, a fundação estará sujeita à uma carga harmônica resultante do?

A

Carga harmônica resultante do desbalanceamento na máquina e aliado a carga estática preveniente do peso da máquina.

Por isso um membro elástico ou resiliente deve ser colocado entre a máquina e o piso para reduzir a força transmitida à fundação.

64
Q

O que é o fenômeno de “batimentos” e quando ele ocorre?

A

Batimentos ocorrem em harmônicos que possuem frequências próximas que se somam, originando os batimentos.

65
Q

Vibração forçada pode ser harmônica, não harmônica, periódica ou aleatória?

A

Sim.

66
Q
A

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