Michael Matias Matos. Aprovado por: Prof. Severino Fonseca da Silva Neto, D. Sc. (Orientador) Prof. Tiago Alberto Piedras Lopes, D. Sc.

Transcrição

1 Interação de Resultados Experimentais em Escala Real com Modelos Numéricos para Diagnóstico de Problemas de Vibração do Casco e Praças de Máquinas de Sistemas Flutuantes Michael Matias Matos PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO NAVAL E OCEÂNICO. Aprovado por: Prof. Severino Fonseca da Silva Neto, D. Sc. (Orientador) Prof. Tiago Alberto Piedras Lopes, D. Sc. Alte. Tiudorico Leite Barboza, M. Sc. RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL JANEIRO DE 2008

2 Agradecimentos AGRADECIMENTOS A Deus por tudo que fez e faz por mim, por estar sempre ao meu lado, e ter me dado forças para continuar nos momentos mais difíceis. Aos meus pais pelo amor, dedicação, sacrifícios e por mais uma vez me apoiarem em todas as decisões tomadas. Aos meus tios Cristiano e Marlene pela ajuda no começo desta jornada. Ao orientador e amigo Severino pela paciente orientação e apoio ao longo do desenvolvimento deste projeto. A Letícia, André e Thiago, que se tornaram minha família nesses anos de estudo, pelo carinho, confiança e companherismo. Aos meus amigos de curso que dividiram momentos de alegrias, dúvidas e incertezas ao longo desses anos, principalmente nos últimos, e que de muitas formas incentivaram, patrocinaram, fomentaram, viabilizaram e permitiram que este sonho se tornasse uma realidade. Em especial a Alex, Lorena, Robertha, Vivian e Ursula, pela sincera amizade, fontes de apoio e exemplos de profissionais, amigos e seres humanos. A todos meus parentes e amigos que em algum momento tenham acreditado e torcido por mim durante a realização e concretização desta importante etapa profissional. 2

3 Resumo RESUMO O presente projeto tem como objetivo a criação do sistema de gerenciamento de dados de medições de vibração em sistemas flutuantes, concebido de forma a permitir a interação de níveis e espectros reais com modelos numéricos discretizados através do método dos elementos finitos, permitindo melhor qualidade no diagnóstico dos problemas de vibração em praças de máquinas. Um maior conhecimento das causas da vibração de máquinas e estruturas, e o acesso a valores reais de seus parâmetros, obtidos experimentalmente, permitem a melhoria da qualidade do projeto e dos processos de construção. Além dos dados experimentais, existem os dados resultantes de simulações matemáticas, que devem interagir com a finalidade de acrescentar novas informações ao conjunto de resultados, simulando adequadamente o comportamento real através de ajuste dos modelos aos dados experimentais, verificando e propondo medidas de minimização de vibração e, conseqüentemente, evitando danos ao sistema flutuante, ao meio ambiente e à vida humana. As informações e análises estatísticas de medições de vibração, armazenadas no banco de dados, tornará possível o auxílio de diagnósticos e recomendações de medidas para a minimização dos problemas de vibração. 3

4 Índice ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO METODOLOGIA DADOS EXPERIMENTAIS DADOS DA EMBARCAÇÃO PROBLEMAS DETECTADOS INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO RESUMO DAS CAMPANHAS PONTOS DE MEDIÇÃO MODELO NUMÉRICO CASCO LINHA DE EIXO SÍNTESE MODAL RESULTADOS GERENCIADOR MÓDULO: INFORMAÇÕES GERAIS MÓDULO: FOTOS MÓDULO: MODELO MATEMÁTICO MÓDULO: DADOS EXPERIMENTAIS MÓDULO: RESULTADOS CONCLUSÃO...28 REFERÊNCIA...30 ANEXO

5 Índice de Figuras ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3.1 AvIn Guarda-Marinha Brito, Asp. Nascimento e GM Jansen (foto: SRPM)...10 Figura Danos Devido a Vibração Excessiva...11 Figura 3.3 Ponto 1 - Pé-de-galinha...14 Figura 3.4 Ponto 2 - Tubo telescópio...14 Figura 3.5 Ponto 3 - Mancal de apoio do eixo...15 Figura 3.6 Ponto 4 Motor...15 Figura 3.7 Ponto 5 - Popa na linha de centro...15 Figura 3.8 Pontos 6 e 7 - Extremos BB e BE da popa...16 Figura 3.9 Ponto 8 Convés na Antepara na Linha de Centro...16 Figura 4.1 Modelo do Casco...17 Figura 4.2 Modelo da Linha de Eixo...18 Figura 4.3 Conexão entre Eixo Intermediário e Eixo Propulsor...18 Figura 5.1 Informações Gerais...22 Figura 5.2 Fotos...23 Figura 5.3 Modelo Numérico...24 Figura 5.4 Medições das Campanhas...25 Figura 5.5 Gráficos...26 Figura 5.6 Excpectros de Vibração

6 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 3.1 Resumo das Campanhas...13 Tabela Freqüências Naturais dos superelementos acoplados e modelo completo...20 Tabela 4.2 Freqüências Naturais dos superelementos e do modelo acoplado...21

7 Introdução 1. INTRODUÇÃO Desde que o homem começou a construir máquinas industriais e, especialmente desde que se usa motores para movê-las, os problemas na redução da vibração e isolamento das máquinas têm preocupado os engenheiros de toda a parte. À medida que as técnicas de isolação e redução da vibração vão se tornando parte integrante do próprio projeto das máquinas, a necessidade de se proceder a uma medição e análise exata de vibração mecânica é cada vez maior. Esta necessidade em grande parte foi atendida no tocante às máquinas lentas e robustas de antigamente, graças ao ouvido experiente e à sensibilidade dos engenheiros de produção ou, então, mediante a utilização de simples instrumentos óticos que revelam o deslocamento vibratório. A presença de vibrações em navios pode destruir o mérito de um determinado projeto de construção de um navio, uma vez que níveis de vibração muito elevados afetam gravemente a confortabilidade ou a capacidade de operação. Além destas manifestações evidentes, existe ainda a questão da fadiga provocada por este fenômeno dinâmico, que pode causar avarias freqüentes de vários sistemas e equipamentos ou mesmo o colapso estrutural (especialmente nos casos de ressonância) e deste modo afetar significativamente a sua operacionalidade. Os fenômenos de vibração ocorrem sempre que existem forças dinâmicas, i.e. forças que variam ao longo do tempo a atuarem no casco ou em determinado elemento estrutural do navio. A resposta à vibração de um dado sistema depende da intensidade das forças de excitação e das características (inércia, amortecimento e rigidez) do sistema. As fontes de excitação mais comuns são: forças e momentos externos induzidos na linha de eixo pelo propulsor a rodar na esteira do navio; forças de superfície induzidas no casco pelo propulsor; forças e momentos internos de desequilíbrios produzidos pela ação dos gases e pelos órgãos rotacionais dos motores propulsores e equipamentos auxiliares; forças provocadas pela ação dinâmica das ondas do mar. Nos últimos 15 ou 20 anos, uma nova tecnologia de medição de vibração foi criada, permitindo pesquisar-se máquinas modernas que funcionam em alta velocidade e num ritmo elevado de solicitação. Utilizando acelerômetros piezo- 7

8 Introdução elétricos, a fim de converter o movimento vibratório em sinais elétricos, o processo de medição e análise é habilmente realizado graças à versatilidade de aparelhos eletrônicos. O Laboratório de Estruturas Navais, atualmente grupo LEME/LEDAV, Laboratório de Ensaios de Modelos em Engenharia e Laboratório de Ensaios Dinâmicos e Análise de Vibração, implantado em 1976, foi um dos pioneiros em aquisição de dados e processamentos de sinais em navios mercantes e militares, submarinos e plataformas offshore. Com a participação do grupo em cerca de 50 provas de mar de navios mercantes e militares, realizadas após sua construção ou reparo, foi possível agrupar inúmeras informações obtidas durantes as medições. O objetivo principal desse trabalho é mostrar a concepção do sistema de gerenciamento de medições de vibração em sistemas flutuantes e a importância de realizá-lo, pois quanto maior o conhecimento das possíveis causas da vibração de máquinas e estruturas, melhor e mais rapidamente será o diagnóstico e, conseqüentemente, a proposição de soluções para minimizar a vibração em praças de máquinas. A contribuição da estrutura do casco na determinação das freqüências naturais da linha de eixo deve ser investigada de forma a se obter uma nova metodologia de predição dos modos de vibração da linha de eixo. As embarcações utilizadas neste estudo como referências foram o Aviso de Instrução Guarda-Marinha Brito (U 12), Guarda-Marinha Jansen (U 11) e Aspirante Nascimento (U 10), todas estas pertencentes à Marinha do Brasil. 8

9 Metodologia 2. METODOLOGIA O procedimento a ser adotado consiste no tratamento dos dados experimentais obtidos pela UFRJ numa série de embarcações semelhantes da Marinha do Brasil que apresentaram problemas de vibração devidos à rigidez dos sistemas de eixos propulsores acoplada à flexibilidade do casco. Foram obtidos níveis e espectros de vibração numa campanha de três anos de medições. Foi escolhida a forma de apresentação dos dados no Excel por ser de fácil acesso e utilização, e para que as informações não fiquem restritas aos usuários conhecedores dos programas, evitando que a informação se perca no tempo. A simulação do comportamento da interação casco/linhas de eixo em ambiente matemático, a partir dos dados reais medidos, foi realizada a fim de analisar e comparar os resultados da simulação com sinais medidos e com normas de vibração. Foram analisados modelos numéricos em GARCIA (2008), para verificar a influência da flexibilidade do casco de uma embarcação em sua linha de eixo, utilizando o método de síntese modal de componentes na obtenção da resposta dinâmica do problema de vibração do casco. O gerenciador permitirá a interação de dados numéricos e experimentais em ambientes matemáticos e de instrumentos virtuais. 9

10 Dados Experimentais 3. DADOS EXPERIMENTAIS Durante três anos, entre 1985 e 1988, diversos estudos foram realizados pelo LEN (Laboratório de Estruturas Navais), atual LEDAV (Laboratório de Ensaios Dinâmicos e Análise de Vibração), nas embarcações Aviso de Instrução Guarda-Marinha Brito (U 12), Guarda-Marinha Jansen (U 11) e Aspirante Nascimento (U 10), que apresentavam sérios problemas de vibração excessiva, decorrentes, provavelmente, de uma condição de ressonância. Figura 3.1 AvIn Guarda-Marinha Brito, Asp. Nascimento e GM Jansen (foto: SRPM) 3.1 DADOS DAS EMBARCAÇÕES Estas embarcações apresentam as seguintes características principais: Comprimento total : 30,0m Boca moldada: 6,50m Deslocamento Plena carga : 185ton Leve : 125ton 10

11 Dados Experimentais Motor (MWM TD 232) Quantidade: 2 Potência: 320 HP (máxima) Rotação: 1800RPM (máxima) Nº. cilindros: 12 Redutora: 3:1 Velocidade: 10nós Raio de ação: 700milhas a 10nós Tripulação: 12 homens 3.2 PROBLEMAS DETECTADOS Durante as operações uma série de problemas foram detectados: Empeno dos eixos propulsores; Desalinhamento de buchas e respectivos alojamentos; Falta de perpendicularismo nos flanges; Buchas queimadas; Mancal de sustentação com rolamentos avariados; Figura 3.2 Danos Devido a Vibração Excessiva 11

12 Dados Experimentais 3.3 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO Foi utilizado um sistema de medição e registro de vibração fabricado pela BRÜEL & KJAER (Dinamarca), composto por 2 unidades de vibração, modelo ZM0060, com acelerômetros piezos-elétricos modelo 4370, um gravador magnético, com 4 canais de registro, modelo Para o processamento dos sinais registrados em fita magnética, foi utilizado o Sistema de Processamento de Sinais do Laboratório de Estruturas Navais da COPPE/UFRJ, composto de analisadores de espectro, modelo 3561A, da HEWLETT-PACKARD, computadores Nexus, modelo da SCOPUS e plotadores digitais, modelo 7470A da HEWLETT-PACKARD. A partir dos sinais gravados em fita magnética, foi obtido o Espectro de Amplitude de Vibração, em velocidade (mm/s). Neste espectro são apresentadas as amplitudes de vibração em função das freqüências correspondentes a KJ x RPM. A Amplitude de Vibração, é a característica que descreve a severidade da vibração e pode ser quantificada de diversas maneiras. O valor de pico-a-pico é muito útil porque indica a excursão máxima da onda, uma quantidade na qual, por exemplo, o deslocamento vibratório de uma peça da máquina atinge um ponto crítico quanto às considerações de máxima tensão ou de folga mecânica. O valor de pico é especialmente útil para indicar o nível de curta duração dos choques, etc. Porém os valores de pico só indicam o nível máximo que ocorreu, sem contar a cronologia da onda. O valor médio retificado, por outro lado, certamente leva em conta a cronologia da onda, mas é considerado de interesse prático limitado e não tem uma relação direta com qualquer quantidade física útil. O valor eficaz (rms) é a medida mais importante de amplitude, porque leva em conta tanto a cronologia da onda, como também considera o valor de amplitude que está diretamente ligado à energia contida na onda, e, por conseguinte, indica o poder destrutivo da vibração. 12

13 Dados Experimentais 3.4 RESUMO DAS CAMPANHAS Foram feitas várias campanhas de medições na série de navios da classe. O resumo dessas medições pode ser visto na tabela a seguir: Tabela 3.1 Resumo das Campanhas 13

14 Dados Experimentais 3.5 PONTOS DE MEDIÇÃO As medições foram feitas em oito pontos distintos. O ponto 1 é a fixação do pé-de-galinha no casco, no ponto 2 temos tubo telescópio, o ponto 3 representa o mancal de apoio do eixo, o ponto 4 foi uma medição no motor, o ponto 5 demonstra a popa na linha de centro, os pontos 6 e 7 representam os extremos BB e BE da popa, e no ponto 8 temos o convés na antepara (linha de centro). Em todos os pontos a direção da medição é vertical. Figura 3.3 Ponto 1 - Pé-de-galinha Figura 3.4 Ponto 2 - Tubo telescópio 14

15 Dados Experimentais Figura 3.5 Ponto 3 - Mancal de apoio do eixo Figura 3.6 Ponto 4 - Motor Figura 3.7 Ponto 5 - Popa na linha de centro 15

16 Dados Experimentais Figura 3.8 Pontos 6 e 7 - Extremos BB e BE da popa Figura 3.9 Ponto 8 Convés na Antepara na Linha de Centro As medições foram realizadas em duas condições distintas de operação do motor, correspondentes às rotações de 1500 e 1750 RPM. Na popa na linha de centro e no convés na antepara (linha de centro), foram realizadas medições com rotação do motor de BB de 1400 a 1800 RPM, de 25 em 25 RPM, e do motor de BE de 1350 a 1700 RPM, de 25 em 25 RPM, com a finalidade de verificar se existia alguma condição de ressonância nas linhas de eixo. A diferença de rotação entre os motores tem como objetivo identificar a origem da força de excitação (BB ou BE). 16

17 Modelo Numérico 4. MODELO NUMÉRICO Diversos focos de vibração podem ser causadores dos problemas de vibração estrutural na linha de eixo e seus suportes. As frequências naturais do casco podem ser calculadas com precisão razoável através de programas de computador, que têm sido desenvolvidos para se obter uma análise compreensiva das respostas e das forças e tensões associadas. Inclusive existem programas de Elementos Finitos que permitem não só o cálculo das frequências naturais da estrutura primária (casco-viga) assim como da estrutura terciária (chapas e reforços estruturais constituintes). No que diz respeito às frequências naturais dos sistemas e equipamentos (motores propulsores e geradores) estas também são calculadas com razoável precisão através de programas de computador. Utilizado o programa MSC Nastran V4.0 no desenvolvimento das etapas em elementos finitos, foi construído um modelo por MACHADO (1990). O modelo, composto pelo estrutural da embarcação, foi acrescido da linha de eixo. Sua inter-relação foi foco de estudo em GARCIA (2008), utilizando o método de síntese modal. 4.1 CASCO O modelo é constituído de elementos de placa e elementos de viga representando os reforços. Figura 4.1 Modelo do Casco A representação das características hidrostáticas da embarcação se deu devido à utilização de elementos de mola distribuídos adequadamente na base da embarcação para simular o empuxo. 17

18 Modelo Numérico 4.2 LINHA DE EIXO A linha de eixo foi modelada com elementos de viga de seção circular de eixo maciço e um elemento de massa, representando o propulsor. Figura 4.2 Modelo da Linha de Eixo A linha de eixo apresenta o diâmetro de 80 mm no eixo intermediário e 101,6mm no eixo do propulsor. Figura 4.3 Conexão entre Eixo Intermediário e Eixo Propulsor 18

19 Modelo Numérico 4.3 SÍNTESE MODAL Este método consiste na subdivisão da estrutura em estruturas menores, menos complexas que a estrutura original, permitindo a análise dinâmica das mesmas individualmente sendo, posteriormente, acopladas para uma análise final. Ou seja, permite-nos analisar estruturas complexas através da análise de suas partes, minimizando o tempo de processamento. Nota-se, também, um grande ganho quando o sistema possui partes iguais em sua composição. Por último, mas não menos importante, percebe-se que com a aplicação desse método ocorre um ganho imenso no que se refere à divisão e especialização do trabalho, pois permite que equipes distintas, cada uma especializada em uma determinada área, analisem os componentes específicos de um sistema, sendo possível uma análise posterior do sistema com a união dos resultados. A utilização do método de síntese modal exige que os superelementos, subestruturas que compõem o modelo global na síntese modal de componentes, sejam tratados individualmente, sendo percebida sua intercomunicação apenas pelas condições de contorno. Um modelo completo também foi analisado para comparação de resultados. A Subestruturação Dinâmica, método que consiste na condensação das matrizes de massa e rigidez de uma estrutura decomposta em superelementos, foi apresentada através do Método de Síntese Modal de Componentes. Foram obtidos os modos, assim como as matrizes de massa e rigidez das subestruturas que compõem a estrutura global, para um posterior acoplamento destes elementos e, por fim, obtida a resposta dinâmica estrutural. A base utilizada na redução dimensional do problema foi obtida através do Método de Craig-Bampton. Esta é composta pelos chamados modos normais e modos de restrição. Sendo possível construir bases com modos de diferentes naturezas, os métodos de Síntese Modal acabam diferindo entre si. Segundo SILVA NETO (1992), estes modos podem ser: Normais: originários da vibração livre das subestruturas. Estes podem ser: de fronteira fixa: coordenadas restritas; de fronteira livre: coordenadas livres; de fronteira híbrida: combinação dos anteriores; de fronteira carregada: adicionados coeficientes de massa e rigidez. Restrição: representam o comportamento na fronteira do superelemento. 19

20 Modelo Numérico Corpo Rígido: caso particular de modo normal e caso especial de modo de restrição. Attachment Mode : força unitária no contorno. Inertia Relief Attachment Modes : consistente com aceleração modal. Residuais: evita Attachment mode dos normais. 4.4 RESULTADOS Os modos normais do superelemento são obtidos eliminando os graus de liberdade na fronteira, ou seja, fixando estas coordenadas, e permitindo que os demais graus de liberdade movimentem-se livremente. Os modos de restrição do superelemento são obtidos através das reações que surgem devido à aplicação de deslocamentos unitários na fronteira. Foram extraídos de cada componente, em separado, seus respectivos modos normais com fronteira fixa, e seus modos de restrição, fundamentais para a construção das bases do método de síntese modal. Depois, foi feita a análise das freqüências naturais fornecidas pelo modelo formado pelos superelementos e pelo modelo completo. As freqüências naturais obtidas do modelo podem ser observadas na Tabela 4.1. Tabela Freqüências Naturais dos superelementos acoplados e modelo completo (Nastran) Onde: Modelo Acoplado modelo do casco e linha de eixo utilizando as condições de contorno (Síntese Modal); Modelo Completo modelo do casco e da linha de eixo juntos; 20

21 Modelo Numérico O modo 1 é devido à vibração pura do casco, os modos 4, 5 e 7 da linha de eixo sem interferência mútua e os demais são modos de restrição devido à influência mútua. Indicando assim, a predominância dos modos de restrição na faixa de operação do sistema. Na Tabela 4.2 são mostradas as freqüências dos superelementos e do modelo acoplado. Tabela 4.2 Freqüências Naturais dos superelementos e do modelo acoplado Ocorre uma grande influência do casco na linha de eixo em freqüências dentro da faixa de atuação do motor da embarcação. O modo de flexão do casco, 11,24Hz, acabou não sendo tão importante quanto o de 19,44Hz originário do acoplamento entre o eixo e o casco, sendo esta uma freqüência muito menor que a de 26,54Hz obtida do eixo vibrando livremente. 21

22 Gerenciador 5. GERENCIADOR A concepção do Banco de Dados tem como intuito organizar todas as informações obtidas e permitir que outros dados de futuras medições possam vir a ser inseridos, possibilitando que as informações possam ser cruzadas. Todo o trabalho já realizado resultou em um conhecimento que não deve ser desprezado. A grande importância desses dados se deve á obtenção experimental, isto é, em situações reais de operação da embarcação. Muitos destes dados foram de difícil recuperação devido ao grande período de tempo entre a aquisição e a confecção do gerenciador, sendo este um dos principais fatores que fomentaram tal concepção. 5.1 MÓDULO: INFORMAÇÕES GERAIS Neste módulo são apresentadas todas as informações da embarcação. São especificadas as características principais, as característica do motor, os instrumentos e sistema de medição, os tipos de medições e as campanhas. Figura 5.1 Informações Gerais 22

23 Gerenciador 5.2 MÓDULO: FOTOS Neste módulo são armazenadas as fotos das embarcações, dos pontos de medição, dos estragos e da medição dos dados. Figura Fotos 23

24 Gerenciador 5.3 MÓDULO: MODELO MATEMÁTICO O modelo matemático representativo da embarcação é aqui apresentado e discretizado, bem como o resumo dos resultados obtidos. São mostrados os modelos em elementos finitos, formado pelo modelo do casco, modelo da linha de eixo e utilização da síntese modal, suas características, simplificações e os resultados obtidos. Figura 5.3 Modelo Numérico 24

25 Gerenciador 5.4 MÓDULO: DADOS EXPERIMENTAIS Os dados obtidos das campanhas são aqui armazenados separando-os por embarcação e campanha. É dividida em seis abas, duas para cada embarcação, sendo uma para os resultados das campanhas (figura 5.4) e outra para os gráficos e figuras (figura 5.5). Figura 5.4 Medições das Campanhas 25

26 Gerenciador Figura 5.5 Gráficos 26

27 Gerenciador 5.5 MÓDULO: RESULTADOS FINAIS Nesta aba é feita a inter-relação entre os dados experimentais e os resultados obtidos com o modelo matemático. Figura 5.6 Excpectros de Vibração 27

28 Conclusão 6. CONLUSÃO Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de gerenciamento de dados das medições de vibração para os navios da Marinha do Brasil com base nos dados obtidos nas diversas campanhas de medição. A vibração elevada é sinônimo de: 1) Elevado ruído, inadmissível em submarinos e navios de Guerra; 2) Baixa confiabilidade dos equipamentos (baixo tempo médio entre falhas); 3) Desgaste excessivo dos componentes das máquinas (mancais, acoplamentos); 4) Custos elevados de manutenção; 5) Perdas elevadas por lucro cessante; Como é economicamente inadequado instalar todos os possíveis equipamentos amortecedores das possíveis fontes de vibração, é amplamente recomendado o estudo numérico da provável fonte de vibração da linha de eixo, de modo que a intervenção no projeto seja a mínima possível, considerando os custos e prazos associados, tanto para navios em fase de projeto como em fase de operação. A utilização do modelo matemático, aplicando o método de síntese modal, foi útil para a obtenção dos modos mais relevantes à linha de eixo, indicando que os modos de restrição são mais relevantes do que os normais, isso nos diz que ocorre uma grande influência do casco na linha de eixo em freqüências dentro da faixa de atuação da embarcação. A análise numérica mostrou-se de grande valia no papel de minimizar os riscos inerentes ao projeto de uma embarcação. A identificação tardia de um problema, é mais custosa do que a sua identificação na fase de projeto. Se o problema for identificado na fase de produção, a perda por lucros cessantes é ainda maior. Em alguns casos a embarcação fica condenada a conviver com os prejuízos decorrentes do mau funcionamento devido ao mal projeto, mal montagem ou mantidas inadequadamente. O combate à vibração pode ser efetuado através das seguintes medidas: - criação de uma condição de baixa excitação; - prevenção das condições de ressonância. Durante as fases de projeto e construção de um navio, a redução de problemas com a vibração deve ser efetuada com as seguintes prioridades: 28

29 Conclusão - manter as forças de excitação no nível mais baixo possível, visto que esta opção tem vantagens significativas quando aplicadas durante a fase de projecto; - prevenção das condições de ressonância entre as forças de excitação (que não podem ser reduzidas ou eliminadas) e as frequências naturais do casco, estimadas durante a fase de projecto; - se após a construção persistirem problemas de vibração, apesar de terem sido consideradas/implementadas as duas medidas de projeto do navio acima indicadas, devem ser tomadas medidas de redução das forças de excitação provocadas por desequilíbrios ou ainda a montagem de amortecedores e apoios resilientes em alguns dos sistemas e equipamentos do navio. 29

30 Anexos REFERÊNCIA LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS NAVAIS (1988) Medição de Vibração do Casco e da Linha de Eixo do Navio Guarda Marinha Brito - Relatório Final, COPPE/UFRJ. MACHADO, CRISTIANE LOPES (1990) Vibração Estrutural e seu Efeito em Linhas de Eixo Projeto de Graduação, DENO/UFRJ. GARCIA, NUNO COSTA COELHO (2008) Utilização da Síntese Modal de Componentes, como Instrumento de Análise da Influência da Flexibilidade do Casco de Navios na Vibração de Mancais da Linha de Eixo Propulsor Projeto de Graduação, DENO/UFRJ. MEDIÇÃO DE VIBRAÇÕES (ASPÉCTOS GERAIS) REF. (Equipamentos de medição de ruído e vibrações B&K). IST Secção Autónoma de Engenharia Naval - ASPECTOS PRÁTICOS DAS VIBRAÇÃO EM NAVIOS - 30

31 Anexos Medições Guarda Marinha Brito 31 de Problemas de Vibração do Casco e Praças de Máquinas de Sistemas Flutuantes

32 Anexos Medições Guarda Marinha Jansen 32 de Problemas de Vibração do Casco e Praças de Máquinas de Sistemas Flutuantes

33 Anexos Medições Aspirante Nascimento 33 de Problemas de Vibração do Casco e Praças de Máquinas de Sistemas Flutuantes

34 Anexos 34 de Problemas de Vibração do Casco e Praças de Máquinas de Sistemas Flutuantes