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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2024.tde-20082024-103921
Document
Author
Full name
Henrique Zarnauskas Dias de Souza Vieira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2024
Supervisor
Committee
Mazzilli, Carlos Eduardo Nigro (President)
Nóbrega, Petrus Gorgônio Bulhões da
Orsino, Renato Maia Matarazzo
 
Title in Portuguese
Análise dinâmica não linear de fundações isoladas ou conectadas de motores não ideais.
Keywords in Portuguese
Análise não linear das estruturas
Caos (Sistemas dinâmicos)
Dinâmica das estruturas
Métodos iterativos
Abstract in Portuguese
Esta pesquisa retoma os estudos realizados por Nóbrega (1994) sobre a sincronização de motores não ideais em uma mesma fundação. O projeto se expande, a seguir, para o estudo de fundações interligadas de motores não ideais, verificando os casos em que ocorrem fenômenos de autossincronização da resposta dinâmica. Para ambos os modelos, foram formuladas as equações eletromecânicas considerando motores elétricos de corrente contínua. Desta forma, é necessário considerar a curva característica dos motores e fenômenos não lineares, como o efeito Sommerfeld. Utilizando a integração numérica por Runge-Kutta de quarta ordem juntamente com a aplicação da FFT, foram encontradas as soluções estacionárias de ambos os modelos, verificando as amplitudes e frequências das variáveis na solução, além de estudar em ambos os casos as seções do espaço de parâmetros e a mudança de atratores, analisando no caso de fundações conectadas as regiões que possuem maiores energias cinéticas, potenciais, dissipadas e providas aos motores. No primeiro modelo da pesquisa, sobre o caso indicado por Nóbrega (1994) como possivelmente caótico, foi averiguado o experimento por mais tempo que os demais casos, utilizado o gráfico de recorrência e estudando pontos próximos ao ensaio numérico, assim verificando que o caso em questão não caracteriza um atrator caótico. Para o segundo modelo desta pesquisa, alterando a voltagem nos motores, foram obtidas seções de bacias de atração, observando-se a mudança de soluções dependendo da voltagem em que os motores se mantêm, verificando-se que o aumento da voltagem causa uma mudança de atrator no sistema estudado. Ademais, foi usado neste segundo modelo a aplicação de Poincaré com o intuito de estudar a estabilidade das soluções, comprovando serem estáveis.
 
Title in English
Nonlinear dynamic analysis of isolated or connected foundations of non-ideal motors.
Keywords in English
Attractors
Basins of attraction
Non-linear vibrations, Non-ideal motors
Self-synchronization
Abstract in English
This research takes up the studies carried out by Nóbrega (1994) on self-synchronization of non-ideal motors on the same foundation. The project is enhanced to analyze the case of motors in connected foundations, verifying when self-synchronization occurs. For both cases, the electromechanical equations of the models were formulated considering direct current electric motors. Thus, it is necessary to consider the characteristic curve of the motors and non-linear phenomena, such as the Sommerfeld effect. Using fourth order Runge-Kutta numerical integration with the application of FFT, the stationary solutions of both models were found, checking the amplitudes and frequencies of the variables in the solution, in addition, studying in both models, the sections of the parameter space and the change of attractors, analyzing in the model of connected foundations the regions that have greater kinetic, potential, dissipated energy and energy supplied to the motors. In the first model of the research, in the case indicated by Nóbrega (1994) as possibly chaotic, the experiment was investigated for a longer time span than the other cases, using the recurrence plots and studying points close to the numerical test, thus verifying that the case in question does not have a chaotic attractor. For the second model of this research, by changing the voltage of the motors, sections of the basins of attraction were obtained, observing the change of solutions depending on the voltage at which the motors remain, verifying that increasing the voltage causes a change of attractor in the studied system. Furthermore, in the second model, the application of Poincaré were used to study the stability of the solutions, proving that they are stable.
 
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Publishing Date
2024-08-21
 
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