Análise e solução numérica de um sistema com controle passivo de vibrações sob excitação estocástica

Authors

  • Magno O. Silva Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (Cefet/RJ)
  • Bruno C. Cayres Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (Cefet/RJ)
  • Julien O. Mauprivez Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (Cefet/RJ)
  • Daduí C. Guerrieri Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (Cefet/RJ)
  • Felipe L. C. da Silva Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)

DOI:

https://doi.org/10.5540/03.2026.012.01.0251

Keywords:

Análise de vibrações, Amortecedor passivo, Equações diferenciais, Cálculo numérico, Matemática aplicada

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise numérica da resposta dinâmica de um sistema estrutural acoplado a um amortecedor de coluna de líquido sintonizado (TLCD), com o objetivo de avaliar sua eficácia no controle passivo de vibrações sob excitação estocástica. A equação diferencial do movimento do sistema foi resolvida numericamente utilizando o método Runge-Kutta adaptativo (RK45). Os resultados demonstraram que o TLCD reduz de forma significativa as amplitudes de deslocamento e velocidade do sistema principal, validando a eficácia do dispositivo em aplicações práticas de engenharia civil ou mecânica. O estudo destaca ainda a importância da análise paramétrica numérica para otimizar os parâmetros físicos e geométricos do TLCD, contribuindo para futuros desenvolvimentos e aplicações desses dispositivos.

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References

M. H. Stanikzai, S. Elias e Y. Chae. “Recent advances in hybrid vibration-control systems”. Em: Practice Periodical on Structural Design and Construction 27.3 (2022), p. 03122003. doi: 10.1061/(ASCE)SC.1943-5576.0000685.

A. K. Agrawal e J. N. Yang. “Design of passive energy dissipation systems based on lqr control methods”. Em: Journal of Intelligent Material Systems and Structures 10.12 (1999), pp. 933–944. doi: 10.1106/FB58-N1DG-ECJT-B8H4.

L. Koutsoloukas, N. Nikitas e P. Aristidou. “Passive, semi-active, active and hybrid mass dampers: a literature review with associated applications on building-like structures”. Em: Developments in the Built Environment 12 (2022), p. 100094. doi: 10.1016/j.dibe.2022.100094.

T. Konar e A. D. Ghosh. “A review on various configurations of the passive tuned liquid damper”. Em: Journal of Vibration and Control 29.9-10 (2022), pp. 1945–1980. doi: 10.1177/10775463221074077.

N. Khodaie. “Parametric study of wind-induced vibration control of tall buildings using TMD and TLCD systems”. Em: Structures 57 (2023), p. 105126. doi: 10.1016/j.istruc.2023.105126.

F. Sadek, B. Mohraz e H. S. Lew. “Single-and multiple-tuned liquid column dampers for seismic applications”. Em: Earthquake engineering & structural dynamics 27.5 (1998), pp. 439–463. doi: 10.1002/(sici)1096-9845(199805)27:5<439::aid-eqe730>3.0.co;2-8.

A. Di Matteo, F. Lo Iacono, G. Navarra e A. Pirrotta. “Direct evaluation of the equivalent linear damping for TLCD systems in random vibration for pre-design purposes”. Em: International Journal of Non-Linear Mechanics 63 (2014), pp. 19–30. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2014.03.009.

D. J. Inman. Engineering vibration. 4. ed., internat. ed. Always Learning. Boston, Mass.: Pearson, 2014. 719 pp. isbn: 9780132871693.

S. Rao. Mechanical Vibrations in SI Units. Pearson Deutschland, 2017, p. 632. isbn: 9781292178608. url: https://elibrary.pearson.de/book/99.150005/9781292178615.

ABNT NBR. “6123: Forças devidas ao vento em edificações”. Em: ABNT Editora, Rio de Janeiro, Brasil (1988).

A. Brandt. Noise and vibration analysis: signal analysis and experimental procedures. John Wiley & Sons, 2023. isbn: 9781118962176. doi: 10.1002/9781118962176.

J. C. Wu, M. H. Shih, Y. Y. Lin e Y. C. Shen. “Design guidelines for tuned liquid column damper for structures responding to wind”. Em: Engineering structures 27.13 (2005), pp. 1893–1905. doi: 10.1016/j.engstruct.2005.05.009.

Published

2026-02-13

Issue

Section

Trabalhos Completos