Análise de Sensibilidade de Vigas Sanduíche

Abstract

Com o avanço tecnológico da indústria na construção civil, estruturas cada vez mais esbeltas têm sido construídas. Essas estruturas, por serem mais flexíveis, apresentam freqüências naturais cada vez mais baixas, tornando-se necessário o conhecimento de seu comportamento dinâmico principalmente quando as freqüências de excitação se aproximam das freqüências naturais da estrutura, podendo conduzir esta a níveis indesejáveis de vibrações.
Dentre as formas para reduzir essas vibrações pode-se citar a utilização de materiais viscoelásticos associados a camadas de restrição, conhecidos na literatura como “ estruturas sanduíche”. Uma possível aplicação para o conceito de viga sanduíche está relacionada ao controle e redução de vibrações de risers rígidos em catenária. O principal objetivo deste trabalho é aprofundar os conhecimentos sobre o comportamento de “ vigas sanduíche” visando obter info rmações a fim de otimiz ar sua eficiência. Para isto foi realizada uma análise de sensibilidade a partir de um modelo analítico desenvolvido para estimar as freqüências naturais e taxas de amortecimento estrutural de uma viga sanduíche com múltiplas camadas. Inicialmente os resultados do modelo analítico são avaliados através de testes experimentais em estruturas simples realizados em laboratório. Nesta análise foram variadas as características físicas do material viscoelástico (MVE) e as espessuras das camadas de restrição e do MVE. Também é apresentada a caracterização do material viscoelástico utilizado, ou seja, a estimação do módulo de cisalhamento, G, e do fator de perda, , que representam a energia armazenada e a energia dissipada do MVE, respectivamente. A partir da análise de sensibilidade realizada observa-se, em certas condições, um grande acréscimo da taxa de amortecimento, o que permitiria uma redução dos níveis de vibração e um acréscimo da vida útil das estruturas, como é, por exemplo, o caso dos risers rígidos.