Estudo da Análise Modal Baseado no Acoplamento Fluido-Estrutura

Abstract

Neste trabalho é abordado um problema acoplado fluido-estrutura, sendo comparados os resultados com a análise modal de uma estrutura. O objetivo do trabalho consiste em analisar o fenômeno físico da interação fluido-estrutura de uma estrutura flexível. Para tal, o problema acoplado é resolvido utilizando uma abordagem Lagrangeana-Euleriana Arbitrária (ALE). Como apoio para resolução das equações matemáticas do problema acoplado, foi utilizado o “software” de análises físicas ANSYS®. Uma análise modal experimental, utilizando o método “Rational Fractional Polynomial”, foi desenvolvida para uma estrutura de aço em escala reduzida, e o resultado desta foi comparado com o resultado obtido no modelo simulado no “software”. Seus modos de vibração e frequências naturais obtidos na modelagem numérica foram validados experimentalmente. Com a modelagem numérica da análise modal de uma estrutura validada experimentalmente, buscou-se analisar o comportamento dinâmico da estrutura quando ela está sujeita a uma carga devido a um escoamento, através de um problema acoplado fluido-estrutura. Os resultados presentes neste trabalho mostram que a estrutura sujeita a cargas devido ao escoamento, movimenta-se conforme seus modos de vibração.