Nesta tese, aborda-se o fenômeno da assincronia modal ou localização modal em estruturas. Demonstra-se que modos de vibrar assíncronos ou localizados podem ser exibidos numa variedade de sistemas estruturais, de sistemas lineares discretos com poucos graus de liberdade a sistemas contínuos não lineares. Ademais, de modo geral esses modos são suficientemente robustos para persistirem, na forma de vibrações quase assíncronas, quando há uma pequena descalibragem de parâmetros. A consistência e o volume dos resultados obtidos dos modelos matemáticos indicam que a assincronia modal não é uma mera singularidade matemática inerente a certas formulações estruturais, mas de fato um fenômeno físico, que pode ser reproduzido em laboratório e com possíveis aplicações em engenharia. Com vistas a avaliar essas propriedades de forma mais clara, um protótipo foi construído com o auxílio de tecnologia 3D e testes dinâmicos foram executados em laboratório. Os resultados obtidos mostram boa aderência entre os dados experimentais e o respectivo modelo matemático. A aplicabilidade das vibrações assíncronas para coleta de energia e controle de vibrações também é discutida e linhas de pesquisa promissoras para trabalhos futuros são detalhadas.

In this thesis, the phenomenon of modal asynchronicity or modal localisation in structures is addressed. It is shown that asynchronous or localised vibration modes can be exhibited in a variety of structural systems, from discrete linear systems with few degrees of freedom to non-linear continuous systems. Furthermore, such modes are usually robust enough to persist, in the form of nearly-asynchronous vibrations, in the presence of small parameter detuning. The consistence and bulk of the obtained results for the mathematical models indicate that modal asynchronicity is not merely a mathematical singularity inherent to given structural formulations, but in fact a physical phenomenon, able to be reproduced in laboratory and with potentiality for engineering applications. In order to further assess these features, a 3D-printed prototype was built and dynamical tests were performed in laboratory. The obtained results show a good agreement between the experimental data and the associated mathematical model. The applicability of asynchronous vibrations for energy harvesting and vibration control is also discussed and promising research lines for future works are detailed.