Modelagem Mecânica de Amortecedor de Fluido Viscoso com Efeitos de Acoplamento de Temperatura e Pressão

Durante cargas dinâmicas de longa duração, como cargas de vento ou efeitos sísmicos, a temperatura e a pressão internas de um cilindro de amortecimento aumentam rapidamente, o que induz alterações nas propriedades mecânicas dos amortecedores de fluido viscoso (VFDs). Este estudo investigou o desempenho mecânico do VFD considerando os efeitos de acoplamento de temperatura e pressão sob cargas de longa duração. Primeiro, analisamos o desempenho mecânico e de dissipação de energia dos amortecedores com base nos testes mecânicos dinâmicos considerando diferentes frequências de carga, amplitude de deslocamento e ciclos de carga. Os resultados experimentais indicaram que tanto a temperatura quanto a pressão influenciaram a saída dos amortecedores, e no ambiente selado do tubo do amortecedor, temperatura e pressão exerceram influência mútua. Além disso, a relação entre o coeficiente de amortecimento e os efeitos de acoplamento de temperatura–pressão foi obtida. Em seguida, um modelo matemático aprimorado para o desempenho mecânico de um VFD do tipo gap foi proposto considerando o balanço energético macroscópico de todo o fluido dentro do amortecedor. Finalmente, a precisão do modelo matemático para o VFD sob cargas dinâmicas de longa duração foi validada comparando os resultados computacionais com os dados experimentais.