{"id":193,"date":"2024-06-11T19:07:02","date_gmt":"2024-06-11T21:07:02","guid":{"rendered":"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/?page_id=193"},"modified":"2025-03-20T16:00:19","modified_gmt":"2025-03-20T18:00:19","slug":"modelagem-de-sistemas-mecanicos","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/pagina-2\/modelagem-de-sistemas-mecanicos\/","title":{"rendered":"Modelagem de Sistemas Mec\u00e2nicos"},"content":{"rendered":"

Sistemas Mec\u00e2nicos podem ser representados por equa\u00e7\u00f5es diferenciais<\/strong><\/em><\/a> e de v\u00ednculos (alg\u00e9bricas<\/strong><\/em><\/a>). A obten\u00e7\u00e3o das equa\u00e7\u00f5es diferenciais de sistemas mec\u00e2nicos (em geral de\u00a0segunda<\/span><\/span>\u00a0ordem) pode ser realizada pela t\u00e9cnica vetorial de Newton-Euler<\/em><\/strong><\/a> (Teorema da Resultante e Teorema da Quantidade de Movimento Angular), pelo m\u00e9todo de Lagrange<\/em><\/strong><\/a> (Energia Cin\u00e9tica e Potencial) ou pelo m\u00e9todo de Gibbs-Appel<\/em><\/strong><\/a>. A modelagem de sistema \u00e9 a especialidade da engenharia dedicada a descri\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica de sistemas f\u00edsicos que podem ser mec\u00e2nicos, hidr\u00e1ulicos, el\u00e9tricos, qu\u00edmicos, etc. Todo sistema descrito por equa\u00e7\u00f5es diferenciais de\u00a0segunda<\/span><\/span> ordem, a termos constantes e lineares, pode ser tratado por t\u00e9cnica que permite a identifica\u00e7\u00e3o das suas propriedades fundamentais (frequ\u00eancia natural e modo de vibrar) e verificar sua estabilidade. Os sistemas mec\u00e2nicos reais, em geral n\u00e3o lineares, podem\u00a0ter<\/span><\/span> sua movimenta\u00e7\u00e3o temporal calculada por um processo de integra\u00e7\u00e3o num\u00e9rica. Os resultados permitem avaliar seu comportamento din\u00e2mico, quando submetido a excita\u00e7\u00f5es externas.<\/p>\n

A obten\u00e7\u00e3o das equa\u00e7\u00f5es diferenciais<\/strong><\/em><\/a> que descrevem o movimento e atitude do corpo no espa\u00e7o tridimensional pode ser realizada utilizando um referencial m\u00f3vel solid\u00e1rio ao corpo. \u00a0Os for\u00e7amentos externos podem ser devido ao contato entre corpos r\u00edgidos, devido \u00e0 intera\u00e7\u00e3o fluido\/estrutura, no caso de um aeroplano em manobra livre no espa\u00e7o. Para uma embarca\u00e7\u00e3o mar\u00edtima ou fluvial\u00a0 a intera\u00e7\u00e3o fluido\/estrutura ocorre dominantemente no plano do fluido. A intera\u00e7\u00e3o veicular entre o pneu e o pavimento \u00e9 determinada pelas deforma\u00e7\u00f5es locais de contato el\u00e1stico\/pl\u00e1stico. No caso de ve\u00edculos metro-ferrovi\u00e1rios a restri\u00e7\u00e3o vincular de contato roda\/trilho de um rodeiro r\u00edgido com rodas c\u00f4nicas determina as for\u00e7as de contato devido aos micro-escorregamentos<\/strong><\/a> locais. \u00a0Finalmente a geometria e irregularidades da via imp\u00f5em uma trajet\u00f3ria ( posi\u00e7\u00e3o e orienta\u00e7\u00e3o) prescrita ao movimento do ve\u00edculo e deve ser adequadamente descrita.<\/p>\n

Para saber mais sobre modelagem de sistemas mec\u00e2nicos consulte as seguintes notas de aula:<\/p>\n