CAPÍTULO 2 TEMAS DE DINÁMICA INCLUIDOS

Documentos relacionados
Análisis del lugar geométrico de las raíces

Lugar geométrico de las raíces

Fuerza de fricción estática

Capítulo VI FRICCIÓN. s (max) f en el instante que el movimiento del cuerpo es inminente. En esa 6.1 INTRODUCCIÓN 6.2 FRICCIÓN ESTÁTICA

Análisis del Lugar Geométrico de las Raíces (LGR) o Método de Evans

ANTECEDENTES PARA CÁLCULO DE VIGAS EN PANEL COVINTEC

CÁLCULO DE DEPÓSITOS DE HORMIGÓN ARMADO PARA AGUA

COLEGIO LA PROVIDENCIA

J s. Solución: a) Para hallar la longitud de onda que tiene el fotón, aplicamos la Ecuación de Planck:

ANÁLISIS DEL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES

Medidas de Variación o Dispersión. Dra. Noemí L. Ruiz 2007 Derechos de Autor Reservados Revisada 2010

Ondas. Velocidad de fase. Velocidad de grupo.

Calor específico Calorimetría

RESOLUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE FINAL DE UNIDAD PROPUESTAS EN EL LIBRO DEL ALUMNO

PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICA NIVEL 0B INVIERNO 2012

ÓPTICA GEOMÉTRICA. ; 2s s 40 + =

Teoría gravitatoria invariante Lorentz

SEGUNDO PARCIAL - Física 1 30 de junio de 2010

Academia de Análisis Mecánico, DSM-DIM. Cinemática de Mecanismos. Análisis de Velocidades de Mecanismos por el Método del Polígono.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

Lugar Geométrico de las Raíces

s 4 1,65 8 f 4 = +20 cm = 50,8 cm 1,65 1,00 1,00 8 f = 20 cm = 30,8 cm 1,65 1,00

Examen ordinario de Junio. Curso

ENERGÍA (I) CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Capítulo 6: Entropía.

Respecto del eje de giro de la rueda, cuál de las siguientes cantidades permanece constante mientras esta desciende por el plano inclinado?

3ra OLIMPIADA CIENTIFICA ESTUDIANTIL PLURINACIONAL BOLIVIANA 18va OLIMPIADA BOLIVIANA DE FISICA 2da Etapa (Examen Simultáneo) 6to de Primaria

TEMA I DIAGRAMAS DE BLOQUES, FLUJOGRAMAS Y SUS OPERACIONES. Universidad de Oriente Núcleo de Anzoátegui Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

TEMA - IV ESPEJOS. 1. ESPEJOS ESFÉRICOS.

La solución del problema requiere de una primera hipótesis:

s s El radio de curvatura se calcula con la ecuación fundamental de los espejos esféricos.

DISTRIBUCIONES BIDIMENSIONALES. PRIMERO DE BACHILLERATO. TEORÍA Y EJERCICIOS DISTRIBUCIONES BIDIMENSIONALES

A'' D'' C'' B'' A' C' Figura 1. Verdadera Magnitud de ángulos de rectas.

8. Movimiento Circular Uniforme

Contenido. Vision ME Guía del usuario s

6 La transformada de Laplace

SISTEMAS DINÁMICOS IEM2º - Modelos de Sistemas Mecánicos PROBLEMAS

S s. S s. focaclipart.net23.net focaclipart.wordpress.com. actiludis.com

1. Modelos Orientados al Proceso. 1. Modelos Orientados al Proceso 1

1,567 f 4 = R 8 f 4 = 15 cm = 41,5 cm. 1,000 f = R 8 f = 15 cm = 26,5 cm. El dioptrio esférico es, por tanto, como el que se muestra en la imagen:

Errores y Tipo de Sistema

TEST. Cinemática Un móvil que va con M.R.U. inicia su movimiento en x = 12 m y luego de 8 s está en x = 28 m. Hallar su velocidad.

Parte de la Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto. Cálculo de Viviendas de Mampostería

Solución: Solución: Longitud recorrida por la rueda exterior en una vuelta completa: Longitud recorrida por la rueda interior en una vuelta completa:

Facultad de Ciencias Exactas Y Naturales FRECUENCIAS DE VIBRACIÓN DE UNA BARRA CON ÁREA SECCIONAL COSENO

Sistemas de orden superior

REGULACIÓN AUTOMATICA (8)

Academia NIPHO Cl. Miguel Fleta, 25 Tel/Fax: TRABAJO Y ENERGÍA

CAPITULO 3: DIFERENCIACIÓN

MEDIDAS DE DISPERSION

MÉTODO DE EQUILIBRIO DE CORTANTES Y MOMENTOS EN CIMENTACIONES, CON APLICACIÓN EN COMPUTADORA (MECYMCAC) Ramón Morales Ross 1 RESUMEN

Modelos de generadores asíncronos para la evaluación de perturbaciones emitidas por parques eólicos

PRÁCTICA 14 DESPLAZAMIENTO DEL EQUILIBRIO QUÍMICO: EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN Y DE LA TEMPERATURA

PROBLEMA N 1: Vibraciones mecánicas

CÁLCULO EN AGOTAMIENTO

Automá ca. Ejercicios Capítulo2.DiagramasdeBloquesyFlujogramas

LEY DE GAUSS. A v. figura 5.1

Automá ca. Ejercicios Capítulo5.Estabilidad. JoséRamónLlataGarcía EstherGonzálezSarabia DámasoFernándezPérez CarlosToreFerero MaríaSandraRoblaGómez

Liceo Rodulfo Amando Philippi Departamento de Matemática Paillaco

1. Breves Apuntes de la Transformada de Laplace

Adaptación de impedancias en amplif. de RF Introducción. Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba Departamento Electrónica

DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS POBLACIONES DE PECES E INVERTEBRADOS MEDIANTE LA VARIACIÓN DE CAUDALES A TRAVÉS UNA SIMULACIÓN EN SIMULINK

Estándar Anual TALLER VI. Ciencias Básicas Física TALCES006CB32-A16V1. Programa. 1. Un cuerpo de masa M experimenta los siguientes movimientos:

El estudio teórico de la práctica se realiza en el problema PTC

Energía mecánica.conservación de la energía.

Estructuras de acero: Problemas Pilares

CIRCULAR Nº 2 (Aclaratoria)

2.4 Transformaciones de funciones

M. A. S. Y MOV. ONDULATORIO FCA 04 ANDALUCÍA

Incertidumbres. Tipos de instrumentos. Algunas formas de expresar las incertidumbres

TAREA # 3 OPTICA TEORIA ELECTROMAGNETICA, FOTONES Y LUZ Prof. Terenzio Soldovieri C.

SOBRE EL NÚMERO DE NÚMEROS PRIMOS MENORES QUE UNA MAGNITUD DADA. Bernhard Riemann. Noviembre, 1859

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA ESCUELA DE ING. CIVIL EN OBRAS CIVILES CAMPUS MIRAFLORES-VALDIVIA.

SECO 2014-II. Félix Monasterio-Huelin y Álvaro Gutiérrez. 6 de marzo de Índice 33. Índice de Figuras. Índice de Tablas 34

Ecuaciones diferenciales de orden superior.

Describe, en función de la diferencia de fase, qué ocurre cuando se superponen dos ondas progresivas armónicas de la misma amplitud y frecuencia.

Máster Universitario en Ingeniería de las Estructuras, Cimentaciones y Materiales UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ANÁLISIS DINÁMICO DE ESTRUCTURAS

Práctica 6.2: Circuito hidráulico para cilindro de grúa

3.- Límites y continuidad

Universidad Central Del Este U C E Facultad de Ciencias y Humanidades Escuela de Pedagogía Mención Ciencias Físicas y Matemática

Actividades del final de la unidad

COMPARATIVA DINÁMICA DE MODELOS DEL CUERPO HUMANO

DINÁMICA FCA 04 ANDALUCÍA

2.1. CONSTANTE DE EQUILIBRIO. LEY DE ACCIÓN DE MASAS. Si tenemos un proceso químico expresado de forma general como: c C (g) + d D (g)

ÓPTICA GEOMÉTRICA. Virtual: La imagen se forma al hacer concurrir en un punto al otro lado del espejo rayos que divergen tras reflejarse en el espejo.

7 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA SISTEMAS DE PRIMER ORDEN

AMPLIFICADORES CLASE E

TRABAJO Y ENERGÍA CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Función Longitud de Arco

Análisis y Solución de. en el dominio del tiempo y en la frecuencia (Laplace).

LEYES DE LA DINÁMICA Y APLICACIONES

Tema 4: Programación lineal con variables continuas: método del Simplex

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2013 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

LISTA DE SÍMBOLOS. Capítulo 2 EJEMPLOS Y TEORIA DE LAS VIBRACIONES PARAMÉTRICAS 2.1 Introducción T - Periodo Ω - Frecuencia a- parámetro b- parámetro

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO.

Tema 1. La negociación de las operaciones financieras.

FUERZA CENTRAL (soluciones)

Física II Grado en Ingeniería de Organización Industrial Primer Curso. Departamento de Física Aplicada III Universidad de Sevilla

CAPÍTULO 6 EVALUACIÓN DE LA POROSIDAD EN LAS PARTÍCULAS

Una inecuación lineal con 2 incógnitas puede tener uno de los siguientes aspectos:

Transcripción:

CAPÍTULO TEMAS DE DINÁMICA INCLUIDOS.1. CONCEPTOS DE DINÁMICA ESTRUCTURAL Dede el punto de vita de la ingeniería ímia, el tema entral de la dinámia e etudiar y entender la vibraión de una etrutura uando etá ujeta a una uerza lateral u horizontal, o a un movimiento ímio en u bae (Chopra, 001). Eto e hae a travé del etudio de un modelo, que e la repreentaión matemátia de la etrutura real y que adopta la propiedade la mima. Partiularmente para el etudio de la vibraione el modelo reibe el nombre de Oilador pue la etrutura al er ometida a una uerza lateral eetúa un movimiento oilante a manera de un péndulo. Dentro de la dinámia etrutural hay do tipo de oiladore: de un grado de libertad (1GL) y de vario grado de libertad (VGL). Dede el punto de vita dinámio, lo grado de libertad que interean on aquéllo en lo que e onideran uerza generalizada de ineria; e deir, uerza iguale a maa por aeleraión. Por ejemplo en la igura.1 e muetra un maro plano on lo 1 grado de libertad (lineale y angulare); in embargo, para reduir el número de grado de libertad e onidera que la uerza de ineria importante on la que generan la maa m1 y m al movere lateralmente; entone en dinámia e habla de un itema reduido de grado de libertad, que on lo deplazamiento laterale 1 y. (Bazan y Meli, et. al 1983) 8 5 3 1 m 1 1 9 7 6 4 m1 11 10 Etátio Dinámio Figura.1 Grado de libertad La repueta dinámia de una etrutura onite en determinar el movimiento, veloidad y aeleraione de u maa uando etá ometida a una uerza lateral o a un movimiento ímio en u bae. La repueta dinámia depende de la magnitud y duraión de la eitaión, de la propiedade dinámia de la etrutura (maa, rigidez, reuenia de vibrar y amortiguamiento) y de la araterítia de lo depóito del uelo donde etá imentada. (Bazan y Meli, et. al 1983)

La arga gravitatoria que atúan obre la etrutura on uerza etátia, la uale on independiente del tiempo; en ambio la uerza ímia, por eeto de la vibraión del uelo, auan una repueta dependiente del tiempo (Bazan y Meli, et. al 1983). Ante de la eitaión, el oilador permanee en etado de repoo, pero una vez que omienza a movere e generan en él uerza interna de ineria ( I ), de rigidez ( S ) y de amortiguamiento ( D ) que tratan de retaurar diho etado de repoo ontrarretando a la uerza ejerida. D I = k...(.1) = &...(.) = m &&...(.3) Al haer el equilibrio de eta uerza e genera la euaión de equilibrio dinámio, que e la repreentaión matemátia del itema. Para ada tipo de oilador (1GL o VGL) la euaión de equilibrio dinámio e dierente, aunque el planteamiento e el mimo... OSCILADORES DE 1GL El oilador de un grado de libertad (ver igura.a) e el modelo que repreentan a etrutura imple, e deir, que todo u peo o maa e onidera onentrada en un ólo punto y etá otenida por un reorte (rigidez lateral k de la etrutura). Dh maa (m) (k) Oilador etátio Dv Oilador en movimiento (a) (b) Figura. (a) Oilador de un grado de libertad, (b) Deplazamiento del oilador Lo grado de libertad de un oilador on la direione en que la maa e puede deplazar. En la igura.b e muetra el movimiento de un oilador haia el lado dereho; oberve que la maa e deplaza en do direione: horizontal (Dh) y vertial (Dv) medida on repeto al entro de la maa. Bajo la deiniión anterior (uerza de ineria generalizada), ete oilador puede aproimare omo de un grado de libertad, ya que lo deplazamiento vertiale (Dv) on muy pequeño omparado on lo horizontale (Dh); por tal motivo e depreian quedando el oilador de un ólo grado de libertad (1GL). 10

..1. Euaión de equilibrio El equilibrio de uerza (euaión.1 a.3) uando no eite eitaión alguna en lo oiladore queda erita de la iguiente manera: I + D + S = 0...(.4) Un ao partiular de eta euaión e uando el itema etá ujeto a una aeleraión en u bae & & (. Al introduir diha aeleraión a la euaión.3 y a u vez utituyendo la euaione.1 a.3 en la euaión.4 e obtiene la euaión.5, la ual gobierna el movimiento de un oilador de 1GL (igura.a). m (&& ( + && ) + & + k ( = 0...(.5) Dividiendo la euaión.5 entre la maa y paando el término de la aeleraión del uelo dereho, e obtiene la euaión.6 & & ( al lado k & + & + ( = &...(.6) m m Deiniendo la iguiente propiedade k Ω =...(.7) m ξ =...(.8) r r = k m...(.9) Y utituyendo la euaione.7 a.9 en.6, la euaión de equilibrio dinámio e muetra omo: & + ξ Ω & + Ω ( = &...(.10) Eta última e la euaión del equilibrio dinámio para un oilador de 1GL uando etá ometido a una aeleraión en u bae. E una euaión dierenial de do grado, pue en ella intervienen la primera y egunda derivada de, (veloidad y aeleraión) on repeto al tiempo..3. OSCILADORES DE VGL La etrutura no iempre pueden modelare dinámiamente empleando un oilador de un grado de libertad, y en general, e neeario modelar la etrutura omo itema de vario grado de libertad. (Paz, 199) 11

Lo oiladore de vario grado de libertad (igura.3) repreentan a etrutura que u peo o maa no e puede onentrar en un ólo punto, ino que e neeario oniderar un modelo de varia maa onentrada y reorte. maa (m1) maa (m) maa (m3) (k1) (k) (k3) Figura.3 Oilador de vario grado de libertad En ediiio e uualmente aeptable uponer que la maa etán onentrada en lo nivele de lo pio y que la uerza de ineria importante on ólo la laterale. El oilador, uando etá ujeto a eitaione que produen deplazamiento horizontale, tiene araterítia imilare a la de una viga en voladizo deormada olamente por el euerzo ortante. (Paz, 199) En ete trabajo, un oilador e de vario grado de libertad uando el número de maa onentrada que tiene e de o má. Al igual que lo oiladore de 1 GL ólo e onideran lo deplazamiento horizontale (Dh); por ello e poible identiiar el número de grado de libertad del oilador a travé del número de maa on la que uente..3.1. Euaión de equilibrio De igual manera que lo oiladore de 1GL, la euaión de equilibrio dinámio para un oilador de VGL parte del equilibrio de la uerza interna de la etrutura (euaione.1 a.3). Sólo que en eta parte la propiedade del oilador etán dada de orma matriial. La uerza en lo elemento elátio e pueden eprear omo el produto de la matriz de rigidez lateral [k] por lo deplazamiento laterale, e deir: [ ] = [ k] {} F S...(.11) De manera análoga la uerza de amortiguamiento vioo e pueden eprear omo el produto de una matriz de amortiguamiento por la veloidade, o ea omo: [ ] = [ ] {} & F D...(.1) Aí mimo la uerza de ineria del itema quedan omo: [ ] = [ m] {} & F I...(.1) 1

De manera análoga a lo oiladore de 1GL, la euaión del equilibrio dinámio para oiladore de VGL e puede eribir en orma matriial omo: [ m ] { & } + []{ & } + [] k ( = [ m] {& }...(.13).4. TEMAS INVOLUCRADOS Lo tema inluido en el programa on la repueta dinámia de lo oiladore de 1GL y VGL (on propiedade deinida) ante dierente tipo de uerza o arga horizontale, por ejemplo: Vibraión libre Carga impuliva Carga armónia Carga triangular Carga general Dependiendo de la propiedade que e le proporione a lo oiladore, éto pueden er amortiguado o no amortiguado. Ademá, etán oniderado omo itema elátio-lineale, e deir que la propiedade de lo oiladore no e modiian en ningún momento. El programa, a partir de la oluión de la euaione del equilibrio dinámio permite etudiar tema omo: Reonania Deormaión máima Epetro de repueta elátio Fuerza ortante Freuenia y modo de vibrar Repueta modale Epetro de pio Para onoer la repueta dinámia de ada oilador (1GL y VGL) e neeario reolver la euaione.10 y.13; para ello e uó el método onoido omo el de la oho ontante, el ual e deribe má adelante en el apítulo orrepondiente a lo algoritmo. 13