conceptos basicos de dinamica estructural

Páginas: 6 (1271 palabras) Publicado: 9 de octubre de 2014
Conceptos Básicos de la dinámica estructural
La dinámica, dentro del contexto de la mecánica, es el estudio de los cuerpos, o conjuntos de partículas, en movimiento. La dinámica estructural estudia las vibraciones de cuerpos flexibles, aunque en muchos casos las deformaciones relativas entre algunas partes de la estructura son de un orden de magnitud tan pequeño, que pueden aplicarse losprincipios de la dinámica de cuerpos rígidos en algunas porciones de la estructura.
Las leyes de Newton son el fundamento de la estática y de la dinámica, tanto de cuerpos rígidos como de cuerpos flexibles:
1ª Ley de Newton: "Todo cuerpo permanece en su estado de reposo, o movimiento uniforme rectilíneo, a menos que sea obligado a cambiar ese estado debido a la aplicación de cualquier tipo defuerzas." Esta primera ley de Newton se conoce también con el nombre de Ley de Inercia.
2ª Ley de Newton: "La fuerza que actúa sobre un cuerpo y causa su movimiento, es igual a la tasa de cambio del momentum del cuerpo." la 2ª ley de Newton puede expresarse también como: La resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración. F-m.a=0(Principio D`Alembert) El principio de D'Alembert hace evidente que la denominada fuerza inercial (ma) actúa en la dirección opuesta a la dirección de la aceleración del cuerpo.
3ª Ley de Newton: "A toda acción se opone siempre una reacción de igual magnitud; o las acciones mutuas entre dos cuerpos son siempre iguales y opuestas."
Las tres leyes de Newton son las bases sobre las cuales se desarrolla ladinámica de cuerpos rígidos y la dinámica estructural y se aplican repetidamente durante el desarrollo de la teoría de la dinámica estructural.
Grados de libertad
Se definen como grados de libertad (GL) a los puntos de la estructura en los cuales se identifica algún desplazamiento y permiten brindar una deformada de la estructura.
Grados de libertad dinámicos (GLD) : Son los grados de libertadque tienen asociada masa y para los cuales puede conocerse las vibraciones o movimientos a lo largo del tiempo.
El número de grados de libertad de un sistema, desde el punto de vista de la dinámica, corresponde al número mínimo de coordenadas necesarias para definir la posición en el espacio y en el tiempo de todas las partículas de masa del sistema. Cuando se trata de sistemas rígidos, en loscuales no puede haber desplazamiento relativo entre las partículas de masa, las propiedades de la masa se pueden describir referidas a su centro de masa. Esto conduce a lo que se conoce como sistemas de masa concentrada. Cuando la masa hace parte de un elemento flexible tenemos un sistema de masa distribuida y por consiguiente se puede hablar de un número infinito de grados de libertad.
Masa, pesoy sistema de unidades: La masa, m, es una medida de la cantidad de materia. El peso, w, es una medida de la fuerza necesaria para impartir una aceleración dada a una masa. En la tierra, al nivel del mar, la aceleración que impone la gravedad del planeta se denomina g y tiene un valor aproximado de 9.81 m/s² (= 9806.65 mm/s², por acuerdo internacional, para ser exactos). Por lo tanto el peso w quetiene una masa m en la tierra, al nivel del mar, es igual al producto w = m g. Se ha escogido en la presentación el sistema internacional de medidas (SI), el cual por ser un sistema consistente de unidades, es el más apropiado para el trabajo en dinámica.
Rigidez: Todo cuerpo elástico que sea sometido a fuerzas externas, ya sean estáticas o dinámicas, sufre una deformación. La rigidez se definecomo la relación entre estas fuerzas externas y las deformaciones que ellas inducen en el cuerpo. La rigidez es, por lo tanto, la relación entre las fuerzas y los desplazamientos y usualmente se denomina por medio de la letra k. Matemáticamente se expresa por medio de la siguiente relación: K= P/U. La rigidez puede también definirse como la fuerza que debe aplicarse al sistema para obtener una...
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