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Título: ESTUDO DE RESPOSTAS VIBRATÓRIAS EM NAVIOS
Autor: NICOLAS SALAS JULIO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  ROBERTA DE QUEIROZ LIMA - ORIENTADOR
Nº do Conteudo: 46606
Catalogação:  28/01/2020 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo:  TEXTO Subtipo:  TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=46606@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=46606@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46606

Resumo:
Dentro do universo de transporte de pessoas e mercadorias, os navios têm um papel essencial enquanto veículos de transporte em massa. Como outras máquinas e elementos mecânicos, os navios são submetidos aos diferentes esforços em suas respectivas estruturas. Tais esforços podem ser os causadores de uma possível falha, e então, o conhecimento destes é de fundamental importância para a concepção dos projetos e para a realização de manutenções preventivas em navios já existentes. Por todos estes aspectos, é extremamente interessante saber modelar estes esforços sofridos pelo navio. Contudo, a construção deste modelo pode ser complexa. Os navios, normalmente, têm estruturas e geometrias extremamente complexas, saber representá-las dentro de um modelo pode não ser uma tarefa trivial. Sabendo disto, neste trabalho é proposto um modelo para representar a dinâmica do navio através da teoria de vigas que é simples e conhecida. Primeiramente o problema homogêneo é tratado, são encontradas soluções analíticas para os modos de vibração que são comparadas com aproximações numéricas dos mesmos. As aproximações numéricas são obtidas com o auxílio da técnica de discretização de elementos finitos. Observamos a influencia do número de elementos utilizados na discretização na representação dos diferentes modos, é vista que quanto mais complexo o movimento do modo (maior frequência natural) mais elementos são necessários para obter um erro inferior a 1 por cento. Para resolver problemas forçados utilizamos, além da discretização por elementos finitos, o método de integração numérica de Runge-Kutta. Observamos que é possível determinar o número de elementos necessários para representar a dinâmica da viga forçada corretamente. Conhecendo a mais alta frequência excita pelo forçamento podemos determinar quantos elementos são necessários para representar o modo mais complexo excitado pelo forçamento externo. Analisamos que esta escolha do número de elementos é crucial, uma vez que quando escolhemos menos elementos do que o necessário arriscamos perder informações da resposta dinâmica da viga. Por outro lado, quando escolhemos um número de elementos demasiadamente alto o tempo de calculo aumenta consideravelmente (pode aumentar 1 hora passando de 30 para 50 elementos por exemplo) sem ganho em precisão (diferenças entre as mesmas aproximações com 30 e 50 elementos é da ordem de 10 -5(elevado) por cento.

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