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Realização de subestruturação nos domínios modal e espectral e estudo para estimação de FRF direta de ponta de ferramenta de usinagem.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1019904
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Medeiros, Eduardo Bauzer | - |
| Autor(es): dc.contributor | Neves, Francisco de Assis das | - |
| Autor(es): dc.contributor | Pereira, Igor Cezar | - |
| Autor(es): dc.creator | Almeida, Ubiratã Sad | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T15:37:11Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T15:37:11Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-04 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-04 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2021 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15800 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1019904 | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | - |
| Descrição: dc.description | Acabamento insatisfatório da peça usinada e baixa durabilidade de ferramentas são exemplos de problemas enfrentados no processo de usinagem. Um dos principais motivos causadores desses problemas diz respeito ao fenômeno de vibração auto-excitada conhecido como chatter. Ocorre quando a superfície ondulada deixada pelo passe anterior da ferramenta excita a própria ferramenta. Usualmente, a Função de Resposta em Frequência (FRF) de ponta de fresa de topo é obtida através de um ensaio dinâmico de impacto e é fundamental para o cálculo do diagrama de estabilidade e, consequentemente, para prevenção e identificação do fenômeno de chatter. Este trabalho avalia a viabilidade de utilização de métodos de subestruturação na estimação da FRF de ponta de fresa de topo. Ou seja, considera características dinâmicas de duas subestruturas separadamente (ferramenta e máquina) para estimar a característica da montagem final. Para tal, o trabalho analisa a aplicação de três métodos de subestruturação dinâmica com o objetivo de prever a FRF de ponta de uma fresa de topo. Os métodos são: Receptance Coupling Substructure Analysis (RCSA) por graus de liberdade rotacionais, RCSA acoplado em dois pontos e Modelo Agrupado. Para isso, são implementados métodos de subestruturação dinâmica baseados em acoplamento de receptâncias e redução modal de Craig-Bapton para um modelo numérico baseado no método de elementos finitos com algoritmos desenvolvidos em SCILAB utilizando geometrias simplificadas. São também desenvolvidas análises modais experimentais e modelos numéricos em elementos finitos utilizando geometrias mais precisas por meio de software comercial. O método de Modelo Agrupado apresentou bons resultados, mas com imprecisões que aumentam conforme o aumento da frequência de interesse. O método de RCSA por graus de liberdade rotacionais apresentou distorções vindas de o método realizar multiplicações em FRFs obtidas experimentalmente, onde os valores próximos de zero obtidos causam erros numéricos. Ao final, o método de RCSA acoplado em dois pontos se mostrou mais adequado para entregar resultados consistentes. | - |
| Descrição: dc.description | Rough finishing of parts surface and low lifespan of tools are examples of problems faced in machining. One of the maid causes for said problems is the self-excited vibration known as chatter. It happens when the rough surface left by the last pass of the tool excites the tool itself. Usually, the tooltip Frequency Response Function (FRF) is obtained by a dynamic impact test and is critical to the elaboration of the Stability Lobe Diagram, and hence to identification and prevention of chatter. This dissertation evaluates the viability of using substructuring methods in the estimation of tooltip FRF, ie, considers dynamic properties of two separate substructures (machine and tool) to estimate the dynamic characterization of the final assembly. To do so, this dissertation analyses the application of three substructuring methods with the goal of predicting the tooltip FRF. The methods are: Receptance Coupling Substructure Analysis (RCSA) considering rotational degrees of freedom, two-points coupled RCSA and lumped model. To evaluate the viability of the methods, dynamic substructuring methods based on receptance coupling and Craig-Bampton modal reduction for a finite element based model are implemented, with algorithms developed in SCILAB using simplified geometries. Experimental modal analysis, and finite element models using more precise geometries using a commercial software, are also developed. The lumped model method showed good results, but with an imprecision that grows with the increase of the frequency of interest. The RCSA considering rotational degrees of freedom showed distortions coming from multiplications made with experimental data, where the obtained values are too close to zero and cause numerical errors. The two-points coupled RCSA showed to be the fittest to deliver consistent results. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/ | - |
| Direitos: dc.rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 01/11/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Pórticos - pubestruturação dinâmica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Pórticos - Craig-bampton | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecânica - receptance coupling | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Predict Frequency Response Function (FRF) - FRF de ponta de ferramenta | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecânica | - |
| Título: dc.title | Realização de subestruturação nos domínios modal e espectral e estudo para estimação de FRF direta de ponta de ferramenta de usinagem. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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