Reprodução de uma simulação de vibração através de um experimento prático
Abstract
Este estudo aborda a réplica de uma simulação de vibração por meio de um experimento prático. A delimitação do tema concentra-se na reprodução, de forma física, os resultados de simulações de vibração, com o intuito de demonstrar os modelos teóricos por métodos diferentes. O objetivo geral é a execução prática do experimento com finalidade didática a fim de ajudar os alunos a melhorar em seu entendimento de conceitos de vibração. Os objetivos específicos incluem a concepção e montagem do experimento, a coleta de dados experimentais, a comparação dos resultados com a simulação e a análise da concordância
entre os dados obtidos experimentalmente focando em mostrar didaticamente a mesma. A justificativa para este estudo reside na importância de uma boa base de ensino para que o aluno possa se aprofundar e/ou entender melhor conceitos, usando métodos diferentes para a obtenção de resultados, como equações diferenciais e o método de elementos finitos, e após a aplicação destes métodos poder ver e comprovar seus resultados na prática. Para o experimento foram modeladas placas e vigas através do método de elementos finitos por elemento de casca (Shell) e por elemento de viga (para o caso da viga). Os cálculos diferenciais da placa foram feitos através do método de Kirchoff, e os das vigas pelo método de Euler-Bernoulli. O experimento prático foi feito com a assistência de um shaker, onde foi possível comprovar os resultados das frequências naturais obtidas pelos diferentes métodos, assim como observar os deslocamentos dos modos das vigas em suas frequências naturais. [resumo fornecido pelo autor]