Modelagem e validação experimental de uma estrutura flexível

Abstract

Resumo: Esta dissertação tem como proposta desenvolver, implementar e validar o modelo matemático e experimental de uma viga flexível simplesmente engastada, permitindo analisar as frequências naturais e modos de vibração, através de um protótipo montado em laboratório. O modelo analítico foi obtido utilizando-se a teoria de vigas de Euler-Bernoulli e o formalismo de lagrange. Para discretização das variáveis acopladas ao sistema, foi utilizado o método dos modos assumidos. Para a implementação do modelo analítico e a simulação dos resultados foi utilizado o software MATLAB®. O processo de aquisição de dados experimentais foi desenvolvido utilizando o software Labview®. Testes complementares relacionados à utilização de shaker e servo motor também são apresentados. Os resultados experimentais e analíticos apresentam boa aproximação entre si, permitindo validar o modelo analítico da viga em estudo.

Abstract: Regarding the flexible structures and vibration area, this paper aims to develop, implement and validate an analytical and experimental model of cantilevered beam in order to analyze the natural frequencies and vibration modes through a prototype assembled in lab. The analytical model was obtained using the theory of Euler-Bernoulli beams and Lagrange formalism. To decouple the system associated variables was applied the assumed method. The analytical model implementation and simulation were developed using the MATLAB software. The data acquisition process was developed by LABVIEW software. Complementary tests regarding shaker and servo motors were performed and showed in order to aggregate for the experimental procedure. The experimental and analytical results of this paper present good approximation between them allowing the analytical model of cantilevered beam characterization.