A4 - MECÂNICA VIBRATÓRIA

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A análise modal representa uma série de técnicas experimentais e teóricas que possibilitam a 
elaboração de um modelo que representa o comportamento dinâmico de determinado sistema 
mecânico em análise com a finalidade de possibilitar a determinação de seus parâmetros modais. Em 
sistemas do tipo NGL, a dificuldade e complexidade de se analisar os efeitos das vibrações eleva-se 
com o aumento do número de graus de liberdade, pois isso levará a um sistema com várias 
frequências naturais e vários fatores de amortecimento. 
Em relação aos sistemas NGL, marque a alternativa correta.
Sistemas NGL são aqueles que precisam de duas ou mais coordenadas para descrever seu 
movimento. Eles podem ser encontrados em diversas máquinas e equipamentos. Considere um 
determinado sistema mecânico em vibração modelado como sistema linear de dois graus de liberdade 
(2GL), um de rotação e outro de translação. 
 
Nesse referido sistema, considerando desprezíveis os efeitos dissipativos, suas duas frequências 
naturais:
Alguns sistemas mecânicos dinâmicos, aplicados em várias indústrias, requerem duas coordenadas 
independentes para descrever seu movimento e são chamados de “sistemas de dois graus de 
liberdade”. Graus de liberdade podem ou não estar na mesma direção de coordenada. 
 
Analise as afirmativas a seguir a respeito das vibrações forçadas com dois graus de liberdade.
 
I. As vibrações livres são aquelas que, diferentemente das vibrações forçadas, possuem momentos ou 
forças aplicadas para que se iniciem e continuem dentro de um sistema mecânico. 
II. As forças aplicadas em sistemas mecânicos podem alterar as características das vibrações. Elas 
podem ter dois ou mais graus de liberdade, de forma a corresponder a parâmetros que possibilitam 
suas determinações.
III. As vibrações forçadas, no que desrespeito às fontes de vibração aplicadas, independentemente da 
vibração que já ocorre no sistema, são dependentes somente do tempo (t) e não dependem do 
deslocamento x1, tampouco do deslocamento x2 em sistemas que tenham dois graus de liberdade.
IV. Vibração em sistemas com um grau de liberdade é um modelo aplicado para absorvedores 
dinâmicos de vibração. Com isso, é possível projetar um sistema passivo para isolar parcial ou 
totalmente a vibração ocorrente no sistema.
 
É correto o que se afirma em: 
Uma empresa responsável por análises de vibrações em máquinas, equipamentos e estruturas 
desenvolveu determinado modelo para estudo do efeito das vibrações em uma turbina. Esse modelo 
tem seis graus de liberdade, o que constitui um sistema do tipo NGL. Três desses graus de liberdade 
são de translação e os outros três são de rotação; todos estão acoplados entre si. 
 
Considerando a situação descrita, assinale a alternativa que traz a quantidade correta de frequências 
naturais dessa turbina. 
Neste estudo, vimos o conceito de ressonância para sistemas com apenas um grau de liberdade. 
Agora, imagine determinado equipamento mecânico com dois graus de liberdade em translação. Esse 
sistema possui duas frequências naturais ( e ).
 
Marque a alternativa que indica o valor da frequência da força harmônica que fará com que esse 
sistema entre em ressonância. 
A prevenção e o controle de exposição à vibração aos quais os trabalhadores poderão ser expostos 
são muito importantes, sendo inclusive tratados em uma Norma Regulamentadora. Porém o controle 
de vibração não é apenas uma preocupação com a saúde dos trabalhadores mas também uma 
preocupação com a saúde das máquinas e equipamentos. Sendo assim, as empresas precisam 
sempre investir em manutenções preditivas a fim de evitar que essas vibrações aumentem o risco de 
falhas em máquinas e equipamentos. 
 
Acerca da prevenção e dos cuidados com as máquinas em relação a parâmetros relacionados à 
vibração, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. A severidade indica a gravidade que a vibração poderá ter, causando problemas no sistema. Assim, 
ela é verificada por meio da velocidade da vibração dada em mm/segundo. Essa velocidade de 
vibração também é denominada RMS. 
II. Essa severidade pode ser medida para máquinas que possuem mancais relativamente rígidos e que
tenham rolamentos, máquinas que possuem diversas fontes de ruído, como as engrenagens e os 
compressores, e máquinas que tenham peças que se movimentam de forma alternativa. 
III. Os transdutores de força são sensores que verificam o deslocamento, a aceleração ou a 
velocidade. Já os transdutores de movimento são sensores que verificam a carga ou o impacto.
IV. A instrumentação é utilizada para a análise e realização de manutenção preditiva, que é feita para 
prever falhas e erros em equipamentos.
 
Está correto o que se afirma em: 
Alguns sistemas mecânicos requerem duas coordenadas independentes, ou graus de liberdade, para 
descrever seu movimento. Para um sistema de dois graus de liberdade, existem duas equações de 
movimento, cada uma descrevendo o movimento de um dos graus de liberdade. 
 
Em relação aos diferentes modos de vibrar, podemos afirmar que:
Um engenheiro mecânico especialista em análise de vibração é incumbido de determinar as 
frequências naturais de um sistema mecânico com três graus de liberdade. O engenheiro, ao realizar a
análise, chega à conclusão de que uma das frequências naturais tem valor igual a zero. 
 
Diante disso, o engenheiro pode concluir que o resultado dessa frequência natural igual a zero indica 
que
Em um sistema NGL não amortecido, a resposta é imediata. Nesse sistema, coordenadas 
generalizadas representam partículas que se movem com frequência igual. Com isso, verifica-se que 
um vetor de modo natural determina a relação entre as coordenadas generalizadas. 
 
Conforme o conteúdo estudado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Um sistema NGL é aquele que não possui graus de liberdade.
PORTANTO 
II. É extremamente difícil a identificação das características do sistema.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
Um sistema vibratório que requer duas ou mais coordenadas independentes para descrever seu 
comportamento é denominado “sistema de vários graus de liberdade”. O número real de graus de 
liberdade para um sistema vibratório depende do número de elementos inerciais (massas ou corpos 
rígidos) e do número de restrições impostas ao movimento.
 
Analise as afirmativas a seguir acerca dos sistemas com 2 (dois) ou mais graus de liberdade e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Em sistemas mecânicos só é possível verificar a existência da frequência natural se eles tiverem
apenas 1 (um) grau de liberdade.
II. ( ) Quando um sistema possui absorvedor de vibração, ele passa a ter apenas 1 (um) grau de 
liberdade, mesmo que tenha 2 (dois) graus de liberdade, pois ele eliminará vibrações quando a 
máquina estiver em estado estacionário.
III. ( ) A maior frequência natural é obtida na fase inicial das vibrações que ocorrem dentro dos 
sistemas mecânicos de equipamentos.
IV. ( ) Sistemas vibratórios mecânicos que tenham 2 (dois) graus de liberdade possuem 2 (dois) 
parâmetros para a definição das características das vibrações.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.