Nuevo método para evaluar la vibración de estructuras

 
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Permite detectar fallas y evaluar su severidad.
Permite detectar fallas y evaluar su severidad.

31 de marzo de 2012

la UN en Manizales se desarrolla un nuevo método para determinar los requisitos de elaboración de estructuras tales como vigas, barras y alas de avión.

Ingrid Milena Cholo Camargo, estudiante de Maestría en Ciencias (línea de Matemática Aplicada), desarrolla una propuesta metodológica para dar solución a la ecuación del movimiento de estructuras que no cuentan con propiedades físicas constantes en toda su extensión, tales como rigidez y densidad.

“Este procedimiento sirve para saber a qué frecuencias vibra la estructura, observar su movimiento, detectar fallas y daños e indicar su localización y severidad, lo que puede ayudar a saber qué tanto va a soportar en caso de presentarse un movimiento fuerte”, explica la investigadora.

El método toma un conjunto de datos llamados valores propios, que en este caso son las frecuencias naturales a las que vibra una determinada estructura. Luego, por medio de ecuaciones y algoritmos, establece cuál es el material óptimo para construirla con la mayor resistencia posible al movimiento, con base en la densidad, la rigidez y la masa que calcula que debe tener.

Esto se realiza empleando un método denominado problema trascendental, el cual se efectúa fragmentando la estructura en propiedades físicas iguales y luego construyendo un sistema de ecuaciones que se divide en dos casos: directo e inverso.

En el directo se construye un modelo matemático para establecer a qué frecuencia y de qué forma vibrará la estructura. En el inverso se toman estos valores de vibración para calcular las propiedades físicas y, en caso de detección de fallas, determinar su localización y severidad.

“Este modelo resulta ser más eficiente, ya que no requiere que se hagan muchas divisiones en la estructura para calcular sus frecuencias y modos de  vibración, a diferencia de otros, como el de diferencias finitas y elementos finitos, que son más complejos”, argumenta la estudiante de maestría.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

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