Analisis Modal
Páginas: 5 (1087 palabras)
Publicado: 3 de mayo de 2012
Análisis modal
El análisis modal es la generación de un modelo por computadora de un sistema mecánico, a partir de las respuestas de frecuencia medidas de las funciones del sistema. Una vez que el modelo existe en el programa, se le puede mostrar en pantalla y se pueden poner en animación todos sus modos de vibración.
También se puede modificar el modelo, agregando o quitandomasas y rigideces para evaluar las consecuencias en el sistema actual. El análisis modal es una técnica experimental y muchas veces se usa para verificar la precisión de un MEF.
El objetivo del Análisis modal en la mecánica estructural es determinar las frecuencias naturales y modos de vibrar de un objeto o estructura durante vibración libre. Es común utilizar el Método de los elementosfinitos (MEF, o FEM por sus siglas en inglés) para desarrollar el análisis porque, como en otros cálculos usando el MEF, el objeto que se analiza puede tener formas arbitrarias y los resultados de los cálculos son aceptables. Los tipos de ecuaciones que surgen del análisis modal son vistas en Sistemas propios. La interpretación física de los valores propios y vectores propios, los cuales vienen deresolver el sistema, representa las frecuencias y modos de vibrar correspondientes. A veces, los únicos modos deseados son los correspondientes a las menores frecuencias porque pueden ser los modos predominantes en la vibración del objeto.
Ventaja del análisis modal
El análisis modal es el análisis dinámico usualmente utilizado para fines sismorresistentes. Consiste en determinar todas lasposibles respuestas de pueda tener una estructura a partir de sus deformadas (modos - autovectores) y sus respectivas frecuencias (autovalores). Luego, la respuesta final será el producto de la combinación de todas las respuestas (combinación modal) a través de una especie de promedio ponderado (cada modo posee un factor de participación que dependerá de las masas y dirección del sismo).El análisis modal toma en cuenta entonces todas las posibles deformadas que pueda tener una estructura y las incluye en el análisis sísmico. En el caso de un análisis estático equivalente, sólo estarías modelando la estructura a partir de una sola deformada (equivalente la deformada del modo fundamental del análisis modal).
Sin embargo, en ingeniería los métodos simplificados (como elanálisis estático) conduce a resultados que están mas del lado de la seguridad (fuerzas mayores). Asi que es preferible utilizar el análisis dinámico a todas las estructuras. Hoy en día haciendo uso del SAP2000, ETABS, STAAD.PRO .... Es hasta más fácil realizar el análisis modal, ya que solo tienes que suministrarle el espectro de diseño y las masas a acelerar. En lo particular, yo siempre uso análisismodal.
Modos TEM
Un modo TEM se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).
Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario queexistan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío). Ejemplos de líneas de transmisión son el cable bifilar el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, la microstrip...
Cuando el modo de propagación es TEM, se pueden definir, sin ambigüedad, tensiones y corrientes, y el análisis electromagnético de la estructura(estudio de campos) no se hace imprescindible, siendo posible una representación circuital con parámetros distribuidos, tal y como aquí se trata con posterioridad.
Así podemos decir que el modelo circuital equivalente de un tramo de línea de transmisión ideal de longitud infinitesimal dz está compuesto por una bobina serie que representa la autoinducción L de la línea de transmisión por...
El análisis modal es la generación de un modelo por computadora de un sistema mecánico, a partir de las respuestas de frecuencia medidas de las funciones del sistema. Una vez que el modelo existe en el programa, se le puede mostrar en pantalla y se pueden poner en animación todos sus modos de vibración.
También se puede modificar el modelo, agregando o quitandomasas y rigideces para evaluar las consecuencias en el sistema actual. El análisis modal es una técnica experimental y muchas veces se usa para verificar la precisión de un MEF.
El objetivo del Análisis modal en la mecánica estructural es determinar las frecuencias naturales y modos de vibrar de un objeto o estructura durante vibración libre. Es común utilizar el Método de los elementosfinitos (MEF, o FEM por sus siglas en inglés) para desarrollar el análisis porque, como en otros cálculos usando el MEF, el objeto que se analiza puede tener formas arbitrarias y los resultados de los cálculos son aceptables. Los tipos de ecuaciones que surgen del análisis modal son vistas en Sistemas propios. La interpretación física de los valores propios y vectores propios, los cuales vienen deresolver el sistema, representa las frecuencias y modos de vibrar correspondientes. A veces, los únicos modos deseados son los correspondientes a las menores frecuencias porque pueden ser los modos predominantes en la vibración del objeto.
Ventaja del análisis modal
El análisis modal es el análisis dinámico usualmente utilizado para fines sismorresistentes. Consiste en determinar todas lasposibles respuestas de pueda tener una estructura a partir de sus deformadas (modos - autovectores) y sus respectivas frecuencias (autovalores). Luego, la respuesta final será el producto de la combinación de todas las respuestas (combinación modal) a través de una especie de promedio ponderado (cada modo posee un factor de participación que dependerá de las masas y dirección del sismo).El análisis modal toma en cuenta entonces todas las posibles deformadas que pueda tener una estructura y las incluye en el análisis sísmico. En el caso de un análisis estático equivalente, sólo estarías modelando la estructura a partir de una sola deformada (equivalente la deformada del modo fundamental del análisis modal).
Sin embargo, en ingeniería los métodos simplificados (como elanálisis estático) conduce a resultados que están mas del lado de la seguridad (fuerzas mayores). Asi que es preferible utilizar el análisis dinámico a todas las estructuras. Hoy en día haciendo uso del SAP2000, ETABS, STAAD.PRO .... Es hasta más fácil realizar el análisis modal, ya que solo tienes que suministrarle el espectro de diseño y las masas a acelerar. En lo particular, yo siempre uso análisismodal.
Modos TEM
Un modo TEM se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).
Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario queexistan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío). Ejemplos de líneas de transmisión son el cable bifilar el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, la microstrip...
Cuando el modo de propagación es TEM, se pueden definir, sin ambigüedad, tensiones y corrientes, y el análisis electromagnético de la estructura(estudio de campos) no se hace imprescindible, siendo posible una representación circuital con parámetros distribuidos, tal y como aquí se trata con posterioridad.
Así podemos decir que el modelo circuital equivalente de un tramo de línea de transmisión ideal de longitud infinitesimal dz está compuesto por una bobina serie que representa la autoinducción L de la línea de transmisión por...
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