CONTROL DE RUIDO EN EDIFICIOS

CONTROL DE RUIDO EN EDIFICIOS
LABORATORIO Nº1
MEDICIÓN DEL FACTOR DE PÉRDIDA DE UN PANEL
MARCO TEÓRICO
Para un sistema mecánico compuesto de una masa, un resorte y una amortiguación, se define Factor de
Pérdida
como la razón entre la energía disipada por radian y la energía potencial máxima que el sistema puede
almacenar en un ciclo de vibración, este factor es adimencional.

Donde D esla energía disipada por ciclo y está definida como:

Donde :
T es el periodo de la oscilación [seg.]
C es el Coeficiente de amortiguamiento viscoso [Nseg/m]

es la velocidad de vibración de la masa del sistema mecánico [m/seg]
Ahora si consideramos que la respuesta del sistema mecánico a la excitación es de la forma:

Mediante un simple desarrollo matemático podemos demostrar que:

1Sabemos también por la física clásica que:

Así podemos llegar a un valor del factor de perdida en términos fácilmente obtenibles mediante mediciones y
tablas, para un sistema vibratorio de un grado de libertad

Definimos ahora el Tiempo de Reverberación Mecánico (MT60) como el lapso de tiempo que debe
transcurrir, una vez que ha cesado la excitación mecánica, para que el desplazamientoX(t) de la masa de un
sistema vibratorio de un grado de libertad con amortiguamiento, disminuya a la milésima parte de su valor
inicial.
En términos de nivel de desplazamiento Lx, el MT60 de un sistema vibratorio de un grado de libertad
corresponderá al tiempo que tarda el nivel de desplazamiento en decaer 60dB.
Lx =10 Log [X(t)/Xref]
Considerando que una vez que ha cesado la excitación delsistema mecánico, el desplazamiento de la masa
decae en la forma dada por la siguiente ecuación:

con
= C/Cc = C/
que es la fracción de amortiguamiento crítico, que es un termino adimensional.

que es la frecuencia angular natural amortiguada [rad/seg]
Se puede determinar la tasa de decaimiento t, es decir, cuántos dB por segundo decae la vibración y
evaluando la expresión anterior en laexpresión para Lx y derivando temporalmente:

2

Calculando ahora el intervalo t para un decaimiento de 60 dB, se obtiene la expresión para MT60.

(n)
Usualmente es de interés el amortiguamiento en resonancia, o el decaimiento de vibración libre que ocurre en
resonancia. Para = n se obtiene que la ecuación anterior adopta la forma:

AMORTIGUAMIENTO EN RESONANCIA
A partir de esto nos esposible determinar el factor de pérdida de un sistema mecánico de un grado de libertad
mediante la ecuación

FACTOR DE PERDIDA DE UN PANEL
Un panel es un sistema mecánico que posee infinitas frecuencias de resonancias n que están determinadas
por las características mecánicas de masa y rigidez del panel. Si el panel es excitado con una sola frecuencia,
tal que = n , entonces puede serconsiderado como un sistema mecánico de un grado de libertad excitado
en resonancia y es posible, entonces, utilizar la ecuación anterior para determinar el Factor de Pérdida del
panel para tal frecuencia.
Descripción del Montaje.
El experimento se llevó a cabo en el Instituto de Acústica, montando el panel en las Sala Anecoica.
Esquema del Montaje
Fig.1: Diagrama del Montaje del LaboratorioIncluimos, además, en el montaje, una cámara de vídeo. Está fue montada por la necesidad de observar las
lecturas del medidor de vibraciones, por no contar con una extensión del cable que une el medidor de
vibraciones con el acelerómetro.
Así, los datos los obtuvimos de la siguiente forma:

3

Primero se buscarán los primeros diez modos normales de vibración de la plancha de Masisa, en unbarrido de
frecuencias a partir de los 20 Hz. Para ello, el oscilador le entrega al Shaker señales senoidales haciendo
vibrar el panel. Teniendo conectado el Osciloscopio, tanto al Medidor de vibraciones como al Oscilador,
observamos las figuras de Lissajous para encontrar los modos normales, debido a que en resonancia el panel
vibra en fase con la señal entregada por el Oscilador y entonces el...