| Resumo : |
Vigas reforçadas localmente estão frequentemente presentes em situações práticas de Engenharia, tais como aquelas em que há emendas conectando duas partes, ou regiões comprometidas pela ocorrência de danos, que devem ser reforçadas. Consideram-se, neste trabalho, reforços que consistem da cobertura, da região de interesse, por duas camadas aplicadas às superfícies externas da viga, de modo a aumentar a rigidez em flexão. Em tais situações, o comportamento dinâmico de uma viga pode ficar significativamente alterado pela introdução de reforço(s). Neste contexto, a presente dissertação trata da modelagem de vigas localmente reforçadas, visando a caracterização de seu comportamento dinâmico em termos de vibrações. São considerados dois tipos de reforços. O primeiro se aplica a emendas conectando duas partes de uma viga, ao passo que o segundo se aplica a reforços de uma região enfraquecida. Para cada um destes tipos, são consideradas duas situações: adesão ideal entre as camadas e adesão real por meio de camadas de cola. Para três dessas quatro configurações, modelos dinâmicos são desenvolvidos empregando o Método de Elementos Espectrais, que apresenta vantagens importantes em comparação com o tradicional Método de Elementos Finitos. O procedimento de modelagem considera cada uma das camadas individualmente na cinemática de deformação (abordagem layerwise). Para uma dada configuração específica, o modelo desenvolvido é validado mediante confrontação com resultados obtidos experimentalmente. Para três das quatro configurações consideradas, várias simulações numéricas são realizadas visando caracterizar a influência das características geométricas das emendas, sobre o comportamento dinâmico de vigas. Tal caracterização é feita no domínio da frequência, a partir de funções de resposta em frequência. Os resultados permitem extrair conclusões acerca da influência das características da emenda sobre as respostas dinâmicas das vigas examinadas, notadamente sobre a influência da camada de cola utilizada para aplicação dos reforços. |