Vibração

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

LUÍS FERNANDO PEREIRA

VIBRAÇÕES

Prof. Nicodemus Lima
Joinville – SC
2011

1. PLATAFORMA DE GÁS TROLL A

A plataforma de gás natural offshore Troll A, que fica na Noruega, mais precisamente no Mar do Norte, é o mais pesado objeto móvel já feito pelo homem e está fixada a 303 metros de profundidade por âncoras a vácuo. Um dos aspectos importantes que os engenheiros estruturais tiveram que analisar previamente para a sua construção é o fenômeno da ressonância. O fenômeno acontece quando um sistema físico recebe energia por meio de excitações de freqüência igual a uma de suas freqüências naturais de vibração. Assim, o sistema físico passa a vibrar com amplitudes cada vez maiores. A fórmula da freqüência natural é: fn = 12πkM

Onde M é a massa da estrutura e k é a constante de rigidez. No caso da plataforma de gás Troll A, o ritmo das ondas que se repetem incessantemente, poderiam provocar o colapso da estrutura, caso atingissem a freqüência critica. Esse fenômeno foi observado em 1940, na ponte Tacoma Narrows, localizada nos Estados Unidos. Após a velocidade do vento da região em um determinado dia atingiu 65 km por hora, a ponte começou a gerar movimentos de torção entrando assim em ressonância, vindo a estrutura colapsar. Para evitar o fenômeno da ressonância ocorresse com a plataforma Troll A , os engenheiros fizeram uma analogia com as cordas de uma guitarra. As pernas de 300m são como enormes cordas de guitarra, uma determinada seqüência de ondas poderia provocar uma vibração ao longo de todo o comprimento e assim, se estrutura ressoar demais em uma freqüência critica, poderia desabar como na ponte Tacoma. O problema não são as ondas grandes, e sim se tiver ondas de certa altura, numa certa direção e com certa freqüência poderia provocar