1. Identificação | |
Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) |
Site | marte3.sid.inpe.br |
Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S |
Identificador | 6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/yembE |
Repositório | sid.inpe.br/jeferson/2003/05.23.09.02 (acesso restrito) |
Última Atualização | 2003:05.23.03.00.00 (UTC) sergio |
Repositório de Metadados | sid.inpe.br/jeferson/2003/05.23.09.02.24 |
Última Atualização dos Metadados | 2019:04.10.12.58.07 (UTC) sergio |
Chave Secundária | INPE-9693-TDI/854 |
Chave de Citação | Melo:2002:SiIsVi |
Título | Sistemas de isolamento vibracional e de acoplamento antena-transdutores para o protótipo de um detector de ondas gravitacionais |
Título Alternativo | Vibraton isolation systems and antenna-transducers coupling for the prototype of the gravitational wave detector. |
Curso | AST-SPG-INPE-MCT-BR |
Ano | 2002 |
Data | 2002-03-21 |
Data de Acesso | 19 abr. 2024 |
Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Astrofísica) |
Tipo Secundário | TDI |
Número de Páginas | 199 |
Número de Arquivos | 403 |
Tamanho | 27920 KiB |
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2. Contextualização | |
Autor | Melo, José Luiz |
Grupo | AST-SPG-INPE-MCT-BR |
Banca | Wuensche, Carlos Alexandre (presidente) Aguiar, Odylio Denys de (orientador) Velloso Júnior, Wálter Ferreira (orientador) Araújo, José Carlos Neves de Jablonski, Francisco José Pacheco, José Antonio de Freitas Oliveira Júnior, Nei Fernandes de |
Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
Cidade | São José dos Campos |
Histórico (UTC) | 2009-07-08 20:53:56 :: administrator -> jefferson :: 2009-07-09 15:51:59 :: jefferson -> banon :: 2010-02-26 15:27:50 :: banon -> jefferson :: 2010-02-26 15:29:13 :: jefferson -> viveca@sid.inpe.br :: 2010-02-26 19:57:49 :: viveca@sid.inpe.br -> administrator :: 2018-06-21 14:33:01 :: administrator -> sergio :: 2002 |
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3. Conteúdo e estrutura | |
É a matriz ou uma cópia? | é a matriz |
Estágio do Conteúdo | concluido |
Transferível | 1 |
Palavras-Chave | antenas de ondas gravitacionais ondas gravitacionais isoladores vibracionais método dos elementos finitos grávitons gravitational wave antennas gravitational waves vibration isolators finite element methods gravitons |
Resumo | O primeiro protótipo de um detector de ondas gravitacionais brasileiro está sendo construído pelo grupo GRAVITON. Esse detector, denominado MARIO SCHENBERG, será constituído de uma massa ressonante esférica de CuAl(6%) com 65 cm de diâmetro e pesando aproximadamente 1,15 T, com um Q mecânico da ordem de 106. Esse detector será sensível a uma faixa de frequências características de 3100 a 3300 Hz. Neste trabalho, o sistema de isolamento vibracional da suspensão, o módulo de acoplamento térmico e a estrutura mecânica dos transdutores da antena foram concebidos e analisados numericamente. Para a análise numérica os sistemas concebidos foram representados por elementos finitos e as equações de movimento correspondentes foram resolvidas usando o "software" MSC/Nastran. Esse "software" foi validado utilizando as medidas dos modos normais, realizadas à temperatura ambiente, de uma massa ressonante de Al 5056 de 25 cm de diâmetro na câmara de testes a vácuo do laboratório de ondas gravitacionais. O resultado da validação apresentou uma diferença máxima de 4,26% entre os resultados medidos e calculados na determinação dos modos normais. A metodologia empregada (Velloso, Melo e Aguiar; 2000) consiste basicamente em se avaliar separadamente todos os elementos das estruturas e depois integrá-los, procurando sempre otimizar o comportamento mecânico. No caso do sistema de isolamento vibracional a otimização consiste em aumentar uma janela espectral livre de ressonâncias ao redor da faixa de frequências características do detector. Com esse procedimento foi possível obter uma janela livre de ressonâncias de 2625 Hz a 3768 Hz, na qual se obteve uma atenuação de 280 dB (Melo, Velloso & Aguiar; 2001). Uma metodologia análoga foi usada para projetar o módulo de acoplamento térmico, o qual será usado para o resfriamento a milikelvins de toda a estrutura. Um protótipo deste módulo foi construído e testado usando um aparato experimental ultracriogênico ("test-facility") nos laboratórios do projeto AURIGA, no Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) em Pádova (Itália). Para este protótipo obteve-se uma atenuação do ruído de 30 dB. Complementando o trabalho foi realizado um estudo sobre o acoplamento mecânico entre a estrutura mecânica do transdutor projetado e a esfera ressonante. Nesse caso, a análise foi feita de modo a sintonizar os transdutores e a esfera e obteve-se um modo normal de 3190 Hz para o transdutor (Frajuca, Melo et al., 2001). Por último foi feita uma integração dos diversos sistemas analisados anteriormente: sistema de isolamento vibracional da suspensão, módulo de acoplamento térmico e acoplamento do transdutor com a massa ressonante a fim de se estudar o comportamento dos sistemas simultaneamente bem como a influência dos ruídos sobre todo o sistema acoplado e continuou a ocorrer a atenuação de 280 dB. ABSTRACT: The GRAVITON group is building the first Brazilian gravitational wave detector prototype. This detector, which will be named MARIO SCHENBERG, will be composed by a a 65 cm diameter CuAl (6%) resonant spherical mass. This mass will weight 1.15 ton and will have a high mechanical Q (~ 20 million). This detector will be sensitive from 3100 Hz to 3300 Hz. In this work, the vibration isolation system, the thermal link and the transducer mechanical structure were conceived and numerical analysed. To the numerical analyses the conceived systems were represented by finite element models and the corresponding dynamical equations were solved using the Msc/Nastran software. This software was validated using measurements of the normal modes made at room temperature for an Al5056 25cm diameter resonant mass. The validation results showed a 4,26% maximum differerence between the normal modes measurements and calculations. The methodology used (Velloso, Melo & Aguiar; 2000) consists basically on evaluate all the structure elements separately and after that integrate them in such a manner to obey a mechanical behaviour optimization. In the case of the vibration isolation system the optimization consists to increase the window free of resonances around the detector characteristics frequencies. With this procedure we obtained a window free of resonances from 2625 Hz to 3768 Hz, with a 280 dB attenuation (Melo, Velloso & Aguiar, 2001). An analogous methodology was used to design the thermal link, which will be used to cool down all the structure to milikelvins. A prototype of this thermal link was constructed and tested using a cryogenic testfacility in the AURIGA laboratories in the National Institute for Nuclear Research (INFN) at Padova (Italia). We obtained a 30 dB attenuation to this prototype. It was also made a study about the sphere transducer coupling. In this case, the analysis was made in a way to sintonize the sphere and the transducers. The transducer frequency obtained was at 3190 Hz (Frajuca, Melo et al.; 2001). At last, it was made the integration of the several systems analysed: vibration isolation system, thermal link and the coupling transducer-resonant mass in order to study the overall system behavior and the noise influence over it. It continued to occur the 280 dB atenuation. |
Área | CEA |
Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > AST > Sistemas de isolamento... |
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4. Condições de acesso e uso | |
Idioma | pt |
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Grupo de Usuários | administrator jefferson administrator |
Grupo de Leitores | administrator sergio |
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Detentor dos Direitos | originalauthor yes locatedauthor no |
Detentor da Cópia | SID/SCD |
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Permissão de Atualização | não transferida |
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5. Fontes relacionadas | |
Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F2NE4L |
Divulgação | NTRSNASA; BNDEPOSITOLEGAL. |
Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/banon/2001/04.03.15.36 |
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6. Notas | |
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7. Controle da descrição | |
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