Engenharia e Cia: Classificação de Vibrações Mecânicas
Classificação de Vibrações Mecânicas
Nessa aula nós abordamos as classificações das vibrações mecânicas.
A classificação das vibrações mecânicos é conforme as suas características, a saber:
VIBRAÇÃO LIVRE E VIBRAÇÃO FORÇADA
Um sistema é considerado sob vibração livre quando após uma perturbação inicial, ele continua vibrando por conta própria, ou seja, não existem forças externas provocando a vibração do sistema.
Um exemplo é o caso do pêndulo simples. Ao levarmos o pêndulo para uma posição diferente da sua posição de equilíbrio e soltá-lo, teremos inicio do movimento oscilatório.
Por outro lado, um sistema mecânico está sujeito a vibrações forçadas, quando o seu movimento vibratório acontece como resultado da ação de uma força externa;
Como exemplo, podemos citar o efeito do desbalanceamento em sistemas rotativos, como a roda de um veículo, que quando desbalanceada, transmite uma vibração para o volante.
Para sistemas sujeitos a forças harmônicas, podemos ter o efeito da ressonância, que acontece quando a frequência de excitação (f) é igual ou próxima a frequência natural (fn) do sistema. Nessas condições o sistema apresenta, se não for amortecido, deslocamentos muito altos que podem comprometer o funcionamento do equipamento.
VIBRAÇÃO AMORTECIDA E VIBRAÇÃO NÃO-AMORTECIDA.
Um sistema é considerado sob vibrações amortecidas quando possui dissipação de energia, em outras palavras, no caso de vibrações livres, seu movimento vai diminuindo a cada oscilação e ele volta a posição de equilíbrio. A suspensão de um carro é um bom exemplo de sistema amortecido.
Um sistema é considerado não amortecido quando não há dissipação de energia, nesses casos, o sistema oscila continuamente.
Praticamente não existem sistemas totalmente não-amortecidos, como já comentamos anteriormente, mas quando o amortecedor do carro está com defeito ele oscila bastante ante de parar e podemos considerar um sistema aproximadamente não-amortecido.
VIBRAÇÃO LINEAR E VIBRAÇÃO NÃO-LINEAR
Um sistema é considerado sob vibração linear quando todos os componentes do sistema se comportam de acordo com uma equação linear, ou seja, uma equação do tipo y = a.x.
Por outro lado, temos um sistema sob vibração não-linear quando pelo menos um componente se comportar de forma não linear. Estes sistemas são mais complexos de modelar, do ponto de vista matemático.
VIBRAÇÃO DETERMINÍSTICA E VIBRAÇÃO ALEATÓRIA
Um sistema é considerado sob vibração determinística quando a magnitude da vibração é conhecida em qualquer instante, ou seja, é possível representar o movimento de vibração através de uma equação. Ilustramos esse tipo de vibração na figura 01a.
Por outro lado, se a magnitude da vibração não é conhecida em qualquer instante, ou seja, não podemos representar o movimento de vibração através de uma equação, temos um sistema sob vibração aleatória. Um terremoto provoca vibrações desse tipo. Na figura 01b, nós representamos esse tipo de vibração.