Dissertação

{pt_PT=Structures & foundations supporting vibrating machines. Case study: Pile cap supporting a reciprocating machine} {} EVALUATED

{pt=Fundações e estruturas que suportam máquinas vibratórias requerem um dimensionamento específico de forma a minimizar os efeitos negativos das vibrações. O desempenho (assim como a segurança e estabilidade) das máquinas depende em grande parte do seu design, fabrico e, finalmente, da interação com o meio envolvente. Por conseguinte, as fundações para máquinas devem ser dimensionadas por forma a que as forças dinâmicas geradas pelo equipamento sejam transmitidas ao solo através da fundação, evitando efeitos nocivos. Vibrações excessivas afetam adversamente pessoas, edifícios e equipamentos. A mitigação de riscos de vibrações excessivas prevê o controle da frequência e amplitude das vibrações da máquina. A fonte de excitação, neste caso vibração mecânica, deve ser adequadamente caracterizada relativamente à velocidade de operação, magnitude das forças dinâmicas e natureza da excitação. Cabe ao engenheiro projectista conceber, de acordo com os parâmetros específicos da máquina e o contexto geotécnico no local de implantação, uma fundação que mitigue vibrações excessivas. Tal inclui a consideração de uma fundação mais rígida relativamente à frequência de operação do equipamento (“over-tuning”) ou o oposto (fundação mais flexivel, “under-tuning”). Metodologias de dimensionamento, como a análise de elementos finitos (AEF), prevêem resultados próximos da realidade, que podem ser comparados com os limites impostos. Os limites de aceitação são definidos adequadamente, seja por normas nacionais, fornecedores de equipamentos ou, por último, boas práticas. Essas diretrizes impõem limites para evitar danos à máquina e a qualquer um dos seus componentes (operação prolongada) bem como desconforto para as pessoas (operadores industriais)., en=Foundations and structures supporting vibrating machines require a specific design in order to minimize the negative effects of vibrations. The performance (as well as safety and stability) of machines depend largely on their design, manufacturing and ultimately on the interaction with the environment. Therefore, machine foundations shall be designed in such a way that the dynamic forces caused by the machines are transmitted to the soil through the foundation avoiding all kinds of harmful effects. Excessive vibrations adversely affect persons, buildings and equipment. Risk mitigation of excessive vibrations foresees the control of the frequency and amplitude of the machine vibrations. The source of excitation, in this case mechanical vibration, should be properly characterized, regarding operating speed, magnitude of the dynamic forces and nature of the excitation. It’s up to the design engineer to evaluate, in line with the machine design parameters and the geotechnical context at the location of the machine foundation, the best design to avoid excessive vibration, beyond the limits of acceptance. Such measures include either the stiffening (over-tuning) of the foundation or the opposite, namely under-tuning of the foundation. Design methodologies, such as finite element analysis (FEA), predict results close to reality that can be compared with the imposed boundaries. Limits of acceptance are properly defined, either by national standards, suppliers of equipment and ultimately, good practice. Such guidelines impose boundaries to avoid any damage of the machine and any of its components (for long term operation) as well as people discomfort (mainly, plant operators).}
{pt=Máquinas vibratórias, Análise dinâmica, Compressores alternativos, Análise no domínio do tempo, Resposta dinâmica, Ajuste dinâmico., en=Vibrating machines, Dynamic analysis, Reciprocating compressors, Time history analysis, Dynamic response, Dynamic tuning.}

Dezembro 3, 2019, 17:15

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel Coelho Guerreiro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado