@MastersThesis{Melo:2001:EsSiIs,
author = "Melo, Jos{\'e} Luiz",
title = "Estudo do sistema de isolamento vibracional da suspens{\~a}o para
o prot{\'o}tipo de um detector de ondas gravitacionais",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2001",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "1998-03-13",
keywords = "antenas de ondas gravitacionais, ondas gravitacionais, isoladores
vibracionais, m{\'e}todos dos elementos finitos,
gr{\'a}vitons.",
abstract = "Neste trabalho o sistema de isolamento vibracional de um
prot{\'o}tipo de detector de ondas gravitacionais, de nome
NEWTON, foi projetado utilizando o programa de elementos finitos
da MacNeal-Schwendler Corporation (MSC/NASTRAN). O prot{\'o}tipo
ter{\'a} uma antena de massa ressonante em formato de buckybola
de 3,8 toneladas, a qual vai ser resfriada a 0,05 K. A validade do
programa computacional foi primeiro verificada experimentalmente.
Os modos normais de uma buckybola de 25 cm de di{\^a}metro foram
calculados utilizando-se o programa MSC/NASTRAN e comparados com
as medidas tomadas de um modelo real com este tamanho, mostrando
uma concord{\^a}ncia excelente. Ent{\~a}o, um sistema composto
de massas cil{\'{\i}}ndricas de cobre ou alum{\'{\i}}nio
conectadas por tubos de cobre ou tit{\^a}nio foi proposto como o
sistema de isolamento vibracional da suspens{\~a}o a ser modelado
computacionalmente. Modificando-se os par{\^a}metros
geom{\'e}tricos dos cilindros e tubos e calculando iterativamente
os modos normais, foi poss{\'{\i}}vel se obter uma janela, de
1861 Hz at{\'e} 2400 Hz, livre de resson{\^a}ncias, em tomo da
frequ{\^e}ncia caracter{\'{\i}}stica de resson{\^a}ncia (2110
Hz). Com esta configura{\c{c}}{\~a}o espectral, o modelo
computacional mostrou que o sistema de isolamento vibracional
seria capaz de atenuar o ru{\'{\i}}do de entrada de um fator de
260 dB na frequ{\^e}ncia de resson{\^a}ncia. Este n{\'{\i}}vel
de atenua{\c{c}}{\~a}o {\'e} mais do que suficiente para
permitir a detec{\c{c}}{\~a}o de sinais de ondas gravitacionais
com um espectro em amplitude de deforma{\c{c}}{\~a}o de 10 -20
mh{\'a}z. Este {\'e} o n{\'{\i}}vel de sensibilidade esperado
para o prot{\'o}tipo NEWTON. O modelo computacional proposto
neste trabalho tamb{\'e}m pode ser utilizado para se calcular o
sistema de isolamento vibracional da suspens{\~a}o de detectores
de ondas gravitacionais com massas ressonantes de tamanhos
diferentes, incluindo o do detector EINSTEN de 100 toneladas.
ABSTRACT: In this work the vibration isolation system of a
gravitational wave detector prototype, named NEWTON, was designed
by using the finite element program MSC/NASTRAN. The prototype
will have a 3.8 ton buckyball resonant-mass antenna, which will be
cooled to 0.05 K. The vality of the computational software was
first verified experimentally. The normal modes of a 25 cm
diameter buckyball were calculated using the MSC/ NASTRAN software
and compared with measurements talcen on an actual model of this
size, showing an excellent agreement. Then, a system composed of
cylindrical masses of Copper or Aluminium connected by tubes of
copper or titanium was proposed as the vibrational isolation
suspension system to be computationaly modeled. Changing the
geometrical parameters of the cylinders and tubes and calculating
iteratively the mechanical normal modes, it was possible to obtain
a window, from 1861 Hz to 2400 Hz, free of resonances, around the
characteristic resonant frequency (2110 Hz). With this spectral
configuration, the computational model shows that the vibration
isolation system would be able to attenuate the input noise by a
factor of 260 dB at the resonant frequency. This levei of
attenuation is more than sufficient to allow detection of
gravitational wave signals with spectral strain amplitudes of 10
-20 int\IHz. This is the sensitivity levei expected for the
NEWTON prototype. The computational model proposed in this work
can also be used to calculate the vibrational isolation suspension
system of different size ressonant-mass gravitational wave
detectors, including the 100 ton EINSTEIN detector.",
committee = "Villela Neto, Thyrso (presidente) and Aguiar, Odylio Denys
(orientador) and Velloso J{\'u}nior, Walter Ferreira (orientador)
and Wuensche, Carlos Alexandre and Frajuca, Carlos",
englishtitle = "Study of the suspension vibration isolation system for the
prototype of a gravitational wave detector",
language = "pt",
pages = "118",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3PPAPGE",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3PPAPGE",
targetfile = "INPE-8413B.pdf",
urlaccessdate = "07 maio 2024"
}