Análisis modal del banco de ensayo de vibraciones del Laboratorio del Departamento de Ingeniería Mecánica

Abstract

El desarrollo del SEMINARIO DE TITULACION presentado a continuación, tiene como objetivo principal realizar un análisis modal de una estructura de acero inoxidable perteneciente al departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Bío-Bío, esta será sometida a un análisis modal experimental y un análisis de modal numérico por elementos finitos. El análisis modal experimental tiene por objetivo estudiar la estructura en condiciones actuales y mejoradas; dentro de estas mejoras, cabe mencionar la intervención a las barras verticales y horizontales, las cuales fueron enderezadas, puestas en posición y apretadas. Ambas modalidades serán sometidas a dos escenarios; en primer lugar se excitarán por medio de un martillo de análisis modal (Impact Hammer), esto consiste en impactar distintos nodos para obtener la fuerza, aceleración y la función de respuesta en frecuencia. En el segundo escenario se excitarán por medio de un shaker, el cual posee una base donde se ubican masas desbalanceadas que generan distintas fuerzas de excitación, al ir variando la velocidad; el motor de este será regulado por una placa micro controladora “Arduino Uno” de forma computarizada, con la finalidad de obtener distintas velocidades. El shaker estará ubicado en la parte superior de la estructura para medir las variables ya mencionadas a medida que aumente la velocidad de éste. En el análisis modal numérico por elementos finitos, la estructura en estudio se diseñara en un programa de computación Autodesk MultiphysicsTM en donde se realiza un análisis de frecuencia natural para obtener los cincos primeros modos de vibrar y sus respectivas frecuencias naturales. Finalmente se analizan los resultados obtenidos en cada uno de los casos para obtener las conclusiones necesarias para definir en qué condiciones se encuentra la estructura en estudio.