avaliação da rigidez à flexão de toras de madeira por meio de ...

2.2. Fundamentos da Avaliação Não-Destrutiva por Vibração
Transversal
Há mais de 300 anos, músicos, físicos e matemáticos têm se interessado pelo
fenômeno da vibração livre, que é caracterizado pelo movimento repetitivo e oscilatório de
um elemento em torno de sua posição de equilíbrio sem a presença de forças de excitação.
Esse movimento ondulatório ocorre pela transferência de energia de um ponto a outro do
elemento, por meio da propagação de ondas mecânicas sem transferência de massa. As
partículas oscilam em torno da posição de equilíbrio enquanto a energia se propaga no
sistema.
A análise do comportamento dinâmico é um meio simples, rápido e eficiente de
caracterizar as propriedades de rigidez de uma estrutura.
A técnica de vibração transversal é oriunda da Análise Modal de Estruturas, a qual
possui duas formas de abordagem:
- Análise modal teórica: engloba a formulação de modelos teóricos para a
determinação de frequências naturais e modos normais e a estimativa das
funções de resposta em frequência do sistema;
- Análise modal experimental: consiste na instrumentação do sistema,
aquisição e tratamento de sinais, medição das funções de resposta em
frequência e identificação dos parâmetros modais.
O comportamento de um sistema dinâmico linear e invariante no tempo pode ser
descrito por suas Funções de Transferência, as quais representam matematicamente, no
domínio do espaço ou da frequência, a relação entre a entrada e a saída de tal sistema.
Na análise modal, as Funções de Transferência ou Funções de Resposta em
Frequência (FRF’s) são relações causa-efeito (Figura 2.40) que descrevem o comportamento
de sistemas dinâmicos entre dois pontos de interesse, em função da frequência de excitação
(RICHARDSON, 2000).
Tempo : F(
t)
X ( t)
Sistema
mecânico
Freq : F(
ω) × [ H ( ω)]
= X ( ω)
Figura 2.40 – Diagrama de blocos de uma FRF.
Fonte: Adaptado de Richardson (2000).
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