PRUEBAS PARA EL ANÁLISIS MODAL DE UNA

Documentos relacionados
LOS MICROFONOS. b.- Características direccionales. c.-sonido d.-su aspecto visual (ya sea para televisión u otro medio)

3.11. Ejemplos de diseños de guías de onda

WORKSHOP méxico TEMAS SELECTOS DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

2. TERMINOS BÁSICOS DE ACÚSTICA.

Unidad III Sonido. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.

Cómo vibran las estructuras? problemas dinámicos estructurales

Asignatura: CONTROL CLÁSICO Y MODERNO Departamento de Electrónica Facultad de Ingeniería U.Na.M 2015 GUIA DE LABORATORIO Nº2

DESARROLLO DE UN MANUAL CON LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LOS SINCROFASORES

CONTROL DEL RUIDO INDUSTRIAL (III)

[Trabajo práctico #2]

Amplificadores Operacionales

MEDIDA DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO

Circuito RC, Respuesta a la frecuencia.

EL VIDRIO Y LA ACÚSTICA. Copyright 2009 Guardian Industries. All rights reserved

MEDIDA DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO. TUBO DE RESONANCIA

1. ACTIVIDAD ACADÉMICA MEDIDA DE CAUDALES Y DE PRESIONES

Propagación de las Ondas Ultrasónicas. Carlos Correia

5. RESULTADOS. 5.1 Resultados obtenidos de Visual Basic.

TRABAJO PRACTICO No 7. MEDICION de DISTORSION EN AMPLIFICADORES DE AUDIO ANALIZADORES DE ESPECTRO DE AUDIO

PRÁCTICA 4. OSCILOSCOPIO DIGITAL HM 408: TIEMPO DE REBOTE DE UN RELÉ. MODULACIÓN EN FRECUENCIA II.

El acondicionamiento de una señal consiste en la manipulación electrónica de dicha señal,

1. Analizar la topología, ventajas y desventajas de los distintos tipos de amplificadores: a. Clase A, B, D y G

UNIDAD DE TRABAJO Nº2. INSTALACIONES DE MEGAFONÍA. UNIDAD DE TRABAJO Nº2.1. Descripción de Componentes. Simbología AURICULARES

ELECTROACUSTICA (66.68) LACEAC

CONCLUSIONES DE LAS REUNIÓN SECTORIAL DE LA CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, ELECTROMECÁNICA

Capítulo 6: Conclusiones

Catálogo técnico e informativo sobre el termotanque solar heat pipe

Formas de Representación en Estadística Descriptiva

Capítulo 15. Ultrasonidos

Transferencia de potencia en RF

CAPITULO 2 CARACTERÍSTICAS ESPECIALES

7. ANALISIS DE RESULTADO. En ente capítulo se incluye un análisis de los resultados promedio obtenidos a partir de los

Uso de Factores de Generación en la Evaluación Social de Proyectos de Pavimentación de Caminos

Detector de Metales. Esteves Castro Jesús López Pineda Gersson Mendoza Meza Jonathan Pérez Gaspar Augusto Sensores y actuadores

NORMA CHILENA OFICIAL NCh ACÚSTICA - EVALUACIÓN DEL RUIDO EN RELACIÓN CON LA REACCIÓN DE LA COMUNIDAD

Medición del nivel de intensidad de diferentes ruidos

FIBRA OPTICA ESCALONADA

Instituto Superior de Educación Física Manual de identidad visual

Práctica 6: Amplificador operacional inversor y no inversor.

CAPÍTULO 6 SIMULACIONES Y RESULTADOS

Laboratorio orio de Operaciones Unitarias I

Última modificación: 1 de agosto de

CAPITULO 4 IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS EXPERIMENTALES. En este capítulo se mostrarán los resultados de la simulación del Corrector de Factor

12/06/2011 ONDAS SONORAS DEFINICION DE SONIDO. Para que existan las ondas sonoras deben existir perturbaciones o vibraciones en algún medio.

Capítulo 5 Programación del algoritmo en LabVIEW

Conclusiones, aportaciones y sugerencias para futuros trabajos

Seminario de Electricidad Básica

Modelización con elementos finitos del resorte del cabezal superior

Determinación experimental de la respuesta en frecuencia

Trabajo práctico Nº 1

UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: LAB. GEOTACNIA I INFORME

No hay resorte que oscile cien años...

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA INFORME PRESENTADO A LA PROF. ANGELA SIFONTE

1. MATERIALES DE LAS PIEZAS ISO ACEROS P ISO M ISO K ISO N ISO S ISO H

DISEÑO DE UNA CAJA BASS-REFLEX

CAPITULO 6: PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN DE LOS DETECTORES DE METALES DE USO MANUAL

El suelo contaminado fue lavado con el surfactante no iónico nonil fenol poe 10,

Ensayos comparativos de una nueva gama de difusores para la empresa Airflow

CAPITULO 4 EQUIPO EXPERIMENTAL. Se puede describir en forma general al equipo como un conjunto de partes formadas en

CAPÍTULO 2 SISTEMA ELECTROACÚSTICO 2.1 ANTECEDENTES. Como hemos mencionado anteriormente, la finalidad de este trabajo no es que los

TRANSDUCTORES CAPACITIVOS

Predicción de la Distorsión Inducida por los Procesos de Soldadura en Estructuras de Acero mediante el método de redes neuronales

CONSOLA MICROCONTROLADA DE CITOFONIA

OPTIMIZACIÓN DEL AISLAMIENTO ACÚSTICO A RUIDO AÉREO EN SISTEMAS DE DOBLE PARED DE YESO LAMINADO Y LANA DE ROCA.

PROGRAMA DE TECNOLOGIA ELECTRICA UTP LABORATORIO DE CIRCUITOS - PRÁCTICA 7:

Esp. Duby Castellanos

Software ERP - Métodos de Implementación

DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA PRACTICA DE LABORATORIO CONCEPTOS BÁSICOS DE RESONANCIA ESTOCÁSTICA

CAPÍTULO V. Conclusiones y Recomendaciones. 5.1 Conclusiones. El presente trabajo tuvo como objetivo principal identificar si existen prácticas de

Práctica No. 6 del Curso Meteorología y Transductores. "Mediciones de valor medio y valor eficaz"

Medir la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente

BARRAS ARMÓNICAS EN INSTRUMENTOS MUSICALES

FISICA I Escuela Politécnica de Ingeniería de Minas y Energía AJUSTE POR MÍNIMOS CUADRADOS

Preguntas teóricas de la Clase N 5

1. Prueba de impacto delantero

LABORATORIO DE MECÁNICA LEY DE HOOKE

capitulo3 MARCO TEÓRICO Para el diseño de la reubicación de los procesos se hará uso de la Planeación

Tema 3. Medidas de tendencia central Introducción. Contenido

MEDICIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA ACTIVA

Filtros pasa banda. Filtro pasa bajos. Filtro pasa medios Filtro pasa altos

CAPÍTULO VI PREPARACIÓN DEL MODELO EN ALGOR. En este capítulo, se hablará acerca de los pasos a seguir para poder realizar el análisis de

FICHA DE CONSULTA DE EXCURSIÓN POR LA RED ELÉCTRICA

EFECTO DE LA AGRESIVIDAD ATMOSFÉRICA EN LA TENACIDAD A FRACTURA DE METALES Y ALEACIONES METÁLICAS

Práctica 1. MEDIDAS DE PRECISIÓN

Criterios de Selección de Válvulas de Seguridad

ANFAH - Comité Técnico

clempol109 Bandas Elásticas Antivibratorias para Tabiquería

Diseño de controladores en el dominio de la frecuencia

Significado de la limitación espectral

INSTRUMENTACION DE UN PENDULO CHARPY DATOS ADICIONALES OBTENIDOS A PARTIR DE LA MISMA Y SU APLICACIÓN A PROGRAMAS DE VIGILANCIA DE CENTRALES NUCLEARES

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS DE VILLA PRIMAVERA EN LA CIUDAD DE CON CON AFECTADAS POR EL SISMO

En el presente capítulo se describe el procedimiento seguido para obtener una señal de

PROGRAMA DE TECNOLOGÍA ELECTRICA - UTP LABORATORIO DE CIRCUITOS - PRÁCTICA 6: EQUILIBRIO DE POTENCIA Y MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA.

DIRECTIVA DE CONTRATACIÓN PÚBLICA N 9

Estudio de propagación de la radiación electromagnética en entornos hospitalarios

Manómetros electromecánicos - Complemento al Tema 1

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE MECANICA ELECTRICA LABORATORIO DE ELECTRONICA PENSUM COMUNICACIONES 3

Transcripción:

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN BANCO DE PRUEBAS PARA EL ANÁLISIS MODAL DE UNA PLACA SIMPLEMENTE APOYADA PRESENTADO POR: JUAN DAVID CORREA HINCAPIE DIRECTOR: JUAN FERNANDO LÓPEZ LÓPEZ

Contenido Diseño del banco de pruebas. Construcción del banco de pruebas. Simulaciones. Pruebas. Resultados. Conclusiones. Recomendaciones.

Diseño del banco de pruebas

Diseño del banco de pruebas Definición de las dimensiones. Selección de los materiales. Cálculo de la carga a soportar. Simulación con SolidWorks.

Diseño del banco de pruebas Definición de las dimensiones Vista frontal Vista superior

Diseño del banco de pruebas Selección de los materiales Placa metálica en acero inoxidable AISI 304 de 390 mm x 390 mm y un calibre de 0,9 mm. Arena. Vidrio acrílico (4 placas de 300 mm de alto x 400 mm de ancho en un calibre de 10 mm). Dos transductores electroacústicos. Base metálica en acero ASTM A36 de 400 mm x 400 mm. Bases de caucho (4 unidades).

Diseño del banco de pruebas Cálculo de la carga a soportar L W = 10 log W W 0 W 0 = 1 10 12 W η = P acústica P eléctrica 100% 5 W L W = 10 log 1 10 12 = 127 db W

Diseño del banco de pruebas Cálculo de la carga a soportar L W = L P + 10 log 4πr2 Q 127 db = L P + 10 log 4π(0, 2 m)2 2 L P = 133 db L P = 20 log p p 0 133 db p = 20 log 2 10 5 Pa p = 89, 33 Pa

Diseño del banco de pruebas Cálculo de la carga a soportar Factores de directividad

Diseño del banco de pruebas Cálculo de la carga a soportar L W = L P + 10 log 4πr2 Q 127 db = L P + 10 log 4π(0, 2 m)2 2 L P = 133 db L P = 20 log p p 0 133 db p = 20 log 2 10 5 Pa p = 89, 33 Pa

Diseño del banco de pruebas Simulación con SolidWorks Esfuerzos Deformaciones

Construcción del banco de pruebas

Construcción del banco de pruebas Ensamblaje de los componentes.

Simulaciones

Simulaciones Simulación de los modos de vibrar utilizando SolidWorks

Simulaciones Simulación de los modos de vibrar utilizando MATLAB

Simulaciones Vibración de la placa D 4 u + ρh 2 u t 2 = 0 D = Eh3 12(1 ν 2 ) 4 = 2 2 2 = 2 x 2 + 2 y 2 u x, y, t = U x, y sin( ωt + φ)

Simulaciones Vibración de la placa u x, 0, t = 0 Y 0 = 0 M y x, 0, t = 0 2 u y 2 x, 0, t + v 2 u x 2 x, 0, t = 0 Y 0 = 0 u x, b, t = 0 Y b = 0 M y x, b, t = 0 2 u y 2 x, b, t + v 2 u x 2 x, b, t = 0 Y b = 0

Simulaciones Vibración de la placa ωa 2 ρh D = π2 m 2 + a b 2 n2 (m, n = 1,2,3,, ) U mn x, y = sin mπx a sin nπy b

Pruebas

Pruebas Generador de audio del software Soundcard Osciloscope

Pruebas Prueba en placa de acero

Pruebas Prueba en membrana de polietileno

Resultados

Resultados

Resultados

Resultados ωa 2 ρh D = π2 m 2 + a b 2 n 2 ω 0.39 m 2 7850 kg m 3 0.0009 m 2 10 11 N m 2 0.0009 m 3 12 1 0.26 2 = π 2 5 2 + 0.39 m 0.39 m 2 4 2 Despejando ω = 3613.11 rad s

Resultados Haciendo la correspondiente conversión de unidades, se obtiene: f = 575.044 Hz. La frecuencia usada para obtener el modo observado en la figura 15 fue de 618 Hz. Comparando estos dos valores de frecuencia se obtiene: 618 Hz 575 Hz 575 Hz 100% = 7,5 % error experimental.

Conclusiones El diseño de la estructura del banco de pruebas no es el más adecuado ya que no tiene la rigidez estructural requerida, además, faltó aislarlo acústicamente en su interior. El material de la estructura entró en resonancia con la placa, lo cual afectó los resultados obtenidos con respecto a las simulaciones, ya que en estas no se tuvo presente dicho efecto. La ecuación diferencial debe contemplar diferentes idealizaciones ya que al momento de las pruebas la placa no cumplen con las condiciones introducidas en la simulación, generando un pequeño margen de error. Al implementar los códigos en MATLAB y definir todo los parámetros físicos de la placa se obtienen modelos que se asemejan en gran medida con lo obtenido en las diferentes pruebas realizadas, evidenciando que si bien las condiciones de frontera no se cumplen, los resultados son fiables. Al comparar los resultados obtenidos tanto de las simulaciones, como de las pruebas realizadas en el banco se pueden validar los mismos, ya que se obtuvo la cantidad, ubicación de los nodos buscados y un bajo margen de error entre la frecuencia usada para excitar la placa y la frecuencia de resonancia de la misma.

Recomendaciones Se recomienda aislar el banco de pruebas acústicamente, mediante el uso de una espuma con la geometría adecuada, esto con el fin de evitar la reflexión y difracción de las ondas sonoras. Aumentar la potencia del amplificador y del parlante, y utilizar un altoparlante con una mayor sensibilidad, ya que no toda la energía eléctrica se transforma en energía acústica. Utilizar una placa metálica o de algún otro material elástico isotrópico, totalmente plano que permita una mejor visualización de los modos de vibración. Utilizar en las pruebas del banco un fluido no newtoniano, ya que con este se pueden apreciar mejor los modos de vibración, sin importar si la placa no es perfectamente plana, es de anotar que se requeriría del uso de un amplificador y de un parlante de mayor potencia para su uso.

MUCHAS GRACIAS!