Dinamica Aplicada - vibraciones con amortiguamiento, sistemas de.doc

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA FACULT ACULTAD DE INGENIERIA INGENIE RIA MECANICA M ECANICA

Integrantes y Cedulas: Lui Vasue! "#$%#&$'(')  *+se Pir+n Pir+n "#$%#,$-.#()  *+se C/ung Villanue0a C/irin+s

D+1ente: Ri1ard+ F+r2es

Asignatura: Din34i1a A5li1ada

Gru5+: 6L7,#-

Carrera: Li18 En Ingenier9a en Manteni4ient+

 Te4a:  Te4a: Siste4as de Vi2ra1in 1+n A4+rtigua1in "Par1ial "Par1ial ;#)

Fe1/a de Entrega: -6<7II<,&-(

Intr+du11in

Siste4as de Vi2ra1i+n 1+n A4+rtigua4ient+ A4+rtigua4ient+ =>ue es?

El a4+rtigua4ient+ es la 1a5a1idad de un 1uer5+ + siste4a 5ara disi5ar energ9a 1in@ti1a en +tr+ ti5+ de energ9a8 T95i1a4ente l+s a4+rtiguad+res disi5an la energ9a 1in@ti1a en energ9a t@r4i1a y<+ en energ9a 5l3sti1a "e8g8 atenuad+r de i45a1t+s) es de1ir la Bun1in de un a4+rtiguad+r es re1i2ir a2s+r2er y 4itigar una Buer!a tal ya sea 5+rue se /a dis5ersad+ + 5+rue la energ9a se /a transB+r4ad+ de B+r4a ue la Buer!a ini1ial se /aya /e1/+ 4en+r8 Cuant+ 4e+r sea la a4+rtigua1in de la Buer!a ini1ial 4en+r ser3 la Buer!a re1i2ida s+2re el 5unt+ nal8 El a4+rtigua4ient+ es un 5ar34etr+ Bunda4ental en el 1a45+ de las 0i2ra1i+nes ta42i@n en el desarr+ll+ de 4+del+s 4ate43ti1+s ue 5er4iten el estudi+ y an3lisis de siste4as 0i2rat+ri+s 1+4+ l+ s+n: estru1turas 4et3li1as 4+t+res 4auinaria r+tati0a tur2inas aut+40iles et18 Est+ 0a en1a4inad+ a la te+r9a de ue t+d+ siste4a 0i2rat+ri+ "regular4ente siste4as 4e13ni1+s) tiene la 1a5a1idad de disi5ar energ9a8 Para el 1+ntr+l de 0i2ra1i+nes e i45a1t+s en 4auinaria se utili!a el 1+n1e5t+ de a4+rtigua4ient+ 1+4+ una t@1ni1a 5ara disi5ar energ9a del siste4a 4ani5uland+ as9 la a45litud de 0i2ra1in en el siste4a y +tr+s 5ar34etr+s de estudi+8

 Ti5+s de A4+rtigua4ient+ Un siste4a 4e13ni1+ ue tenga 4asa y elasti1idad tendr3 una Bre1uen1ia natural y ade43s la 1a5a1idad de llegar a 0i2rar si se le 5r+5+r1i+na energ9a al siste4a @ste tender3 a 0i2rar + si una Buer!a eterna a1ta en el siste4a 1+n 1ierta Bre1uen1ia el siste4a 5+dr9a entrar en un estad+ de res+nan1ia y est+ a su 0e! signi1ar9a una 1+ndi1in de alta 0i2ra1in y el siste4a se 0uel0e inesta2le y dis5uest+ a Ballar8 En t+d+ est+ se Bunda4enta la i45+rtan1ia del estudi+ del a4+rtigua4ient+ 5rin1i5al4ente en ingenier9a 4e13ni1a8 Eisten diBerentes 4e1anis4+s + ti5+s de a4+rtigua4ient+ segn sea su naturale!a: •

•

Amortiguamiento fuido: Se 5r+du1e 5+r la resisten1ia de un Huid+ al 4+0i4ient+ de un slid+ siend+ este 0is1+s+ + tur2ulent+8 Amortiguamiento por histéresis: Se +1asi+na 5+r la Bri11in interna 4+le1ular + /ist@resis 1uand+ se deB+r4a un 1uer5+ slid+8

•

Amortiguamiento por ricción seca: Es 1ausad+ 5+r la Bri11in 1in@ti1a entre su5er1ies desli!antes se1as8

Siste4as 1+n A4+rtigua4ient+ Fluid+ + Vis1+s+ Para la Buer!a de a4+rtigua1in en Huid+s eisten di0ersas 4+deli!a1i+nes de a4+rtigua4ient+ la 43s si45le de ellas 1+nsta de una 5art91ula + 4asa 1+n1entrada ue 0a 5erdiend+ 0el+1idad 2a+ la a11in de una Buer!a de a4+rtigua4ient+ 5r+5+r1i+nal a su 0el+1idad:

d+nde:

•

F  es la Buer!a de +5+si1in al 4+0i4ient+ 4edida en Net+n8 C es el a4+rtigua4ient+ real del siste4a 4edid+ en N<"4
•

d x 
•

Este 4+del+ es a5r+i4ada4ente 03lid+ 5ara 4+deli!ar la a4+rtigua1in 5+r Bri11in entre su5er1ies de slid+s + el Brenad+ de un slid+ en el sen+ de un Huid+ en r@gi4en la4inar8 Otr+ 4+del+ ue generali!a al anteri+r es la a4+rtigua1in ue se da en una edi1a1in durante una sa1udida s9s4i1a u +tra situa1in din34i1a eui5ara2le8 En ese 4+del+ s+2re 1ada 5lanta a5are1er3 una Buer!a de atenua1in dada 5+r:

D+nde: es la resultante de a4+rtigua4ient+ s+2re el B+rad+ de la 5lanta i$ @si4a8 es un ele4ent+ de la 4atri! de a4+rtigua4ient+ estru1tura8 el des5la!a4ient+ gl+2al de la 5lanta  j$@si4a8

de la

Ee45l+s de A4+rtigua4ient+ Vis1+s+:

Flu+ de Fluid+ alreded+r de un Pist+n en un Cilindr+

Pel91ula de Fluid+ alreded+r de un MuJ+n en una C/u4a1era Siste4as 1+n A4+rtigua4ient+ P+r Kisteresis

Ade43s del lineal eisten +tr+s 4+del+s de a4+rtigua4ient+ 5+r ee45l+ el lla4ad+ 4+del+ de a4+rtigua4ient+ 5+r /ist@resis + 4+del+ de a4+rtigua4ient+ estru1tural8 En una 0iga de 4etal 0i2rand+ el a4+rtigua4ient+ intern+ se 5uede des1ri2ir 5+r una Buer!a 5r+5+r1i+nal al des5la!a4ient+ 5er+ en Base 1+n la 0el+1idad8 La e1ua1in ue des1ri2e el 4+0i4ient+ 1+n un s+l+ grad+ de li2ertad ser3:

Aui h es la 1+nstante de a4+rtigua4ient+ 5+r /ist@resis k  es la 1+nstante de res+rte del 4aterial e i es la unidad i4aginaria8 Otra B+r4a 1+4n de es1ri2ir la e1ua1in anteri+r es

Aui η es la ra!n de a4+rtigua4ient+ 5+r /ist@resis es de1ir la Bra11in de energ9a disi5ada en 1ada 1i1l+8 Siste4as 1+n A4+rtigua4ient+ P+r Fri11in Se1a + De C+ul+42 Este es 1ausad+ 5+r la Bri11i+n 1ineti1a entre su5er1ies desli!antes se1as "F Mn) La Buer!a de r+!a4ient+ se1+ entre d+s su5er1ies s+lidas en 1+nta1t+ 5uede t+4arse inde5endiente de la 0el+1idad es+ si sie45re a1tua en dire11in 1+ntraria al 4+0i4ient+8 En general F N siend+ N la Buer!a de 1+nta1t+ entre las d+s su5er1ies y  el 1+eBi1iente de r+!a4ient+ su5uest+ 1+nstante8 La 1ara1ter9sti1a 4as i45+rtante de este ti5+ de 4+0i4ient+ es ue 1+nser0a la +s1ila1in li2re es de1ir +s1ila 1+n el 4is4+ 5eri+d+ T& 5er+ su a45litud se 0e 5r+gresi0a4ente dis4inuida 5+r la disi5a1in de energia en B+r4a de Cal+r Ee45l+ de A4+rtigua4ient+ de C+ul+42:

R+t+r de Dis1+ de Aut+s

Eisten 4lti5les ti5+s de in0ent+s ue a5li1an l+s 5rin1i5i+s de las Buer!as 4e13ni1as l+s 1uales tienen el +2eti0+ de anular + disi5ar un i45a1t+8 Ta42i@n a4+rtigua1in es la disi5a1in de energ9a en una estru1tura 4e13ni1a y su 1+n0ersin en 1al+r8 Kay 0ari+s 4e1anis4+s de a4+rtigua1in l+s 43s i45+rtantes s+n la a4+rtigua1in C+ul+42 y la a4+rtigua1in 0is1+sa8 Siste4a de Vi2ra1in 1+n A4+rtigua4ient+ "Aut+40il) Un+ de l+s Siste4as 43s utili!ad+s /+y en d9a ue 1+ntiene un siste4a integrad+ de A4+rtigua4ient+ s+n l+s Ve/91ul+s8 El a4+rtiguad+r de un 0e/91ul+ es un dis5+siti0+ 1+nstruid+ 1+n un ee 1r+4ad+ y d+s tu2+s de a1er+ "un+ dentr+ del +tr+)8 El tu2+ eteri+r se den+4ina tu2+ de reser0a "llen+ de a1eite)8 El intern+ tu2+ de 1+45resin8 En un etre4+ el ee de a1er+ tiene el a5+y+ ue se an1la al 0e/91ul+8 En el +tr+ etre4+ se 4+nta un 5istn ue sie45re se des5la!a a l+ larg+ del tu2+ de 1+45resin el 1ual 5resi+na + su11i+na a1eite ue Huye a tra0@s de 03l0ulas instaladas en el tu2+ de 1+45resin8 Esta 1+nstru11in genera d+s Buer!as 4uy diBerentes etensin y 1+45resin 1uyas Bun1i+nes s+n: • •

Ad/esin del 0e/91ul+ a la 09a terrestre A5+rta1in de seguridad en las 1ur0as

•

E0itar ue na0egue

•

O2ten1in 5er4anente de una 4ar1/a 1+nB+rta2le

L+s a4+rtiguad+res s+n 1+45+nentes 1+4unes de la sus5ensin de aut+40iles y de +tr+s 0e/91ul+s 1+4+ 4+t+1i1letas 2i1i1letas a0i+nes "en este 1as+ 1+n diBerente te1n+l+g9a)8 La Bun1in del a4+rtiguad+r dentr+ del 0e/i1ul+ es 1+ntr+lar l+s 4+0i4ient+s de la sus5ensin l+s 4uelles y<+ res+rtes8 El 4+0i4ient+ de la sus5ensin genera energ9a 1in@ti1a ue se 1+n0ierte en energ9a t@r4i1a + 1al+r91a8 Esta energ9a se disi5a a tra0@s del a1eite8 Este siste4a es instalad+ es5e1i1a4ente en l+s 0e/i1ul+s 5ara e0itar 1+nstantes 0i2ra1i+nes ti5i1as de l+s siste4as 4e1ani1+s8

Sistema de Amortiguamiento de Un Vehículo

C+n1lusin