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Laboratorio de Vibraciones Mecánicas
Departamento de Ingeniería Mecánica

Práctica

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NOMBRE MATRICULA GRUPO DE LAB PROFESOR INSTRUCTOR

Vibración libre sin amortiguamiento de un sistema con un grado de libertad

PARTICIPACION PRESENTACIÓN INVESTIGACIONES CÁLCULOS Y DIAGRAMAS RESULTADOS CONCLUSIONES COMENTARIOS Y OBSERVACIONES

5% 10% 10% 15% 30% 25% 5%

OBJETIVO El alumno definirá,identificará y analizará un sistema de un grado de libertad en forma teórica y experimental comparando varios sistemas masa – resorte. FUNDAMENTOS Una gran cantidad de sistemas mecánicos y estructurales pueden ser considerados como sistemas de un grado de libertad. En muchos sistemas prácticos la masa está distribuida. Sin embargo para simplificar el análisis de dichos sistemas la masa puedeaproximarse a través de una masa puntual, convirtiendo un problema continuo en uno discreto más fácil de analizar. Vibración Cualquier movimiento que se repite a si mismo en intervalos de tiempo es considerado oscilación o vibración. La teoría de vibraciones estudia este tipo de movimientos y las fuerzas asociadas con los mismos. Los sistemas vibratorios tienen, en general, un medio que almacenaenergía potencial (resorte o elastómero), un medio que almacena energía cinética (masa o inercia) y un medio a través del cual se disipa energía en forma gradual (amortiguador). La vibración de un sistema implica la transferencia de su energía potencial a energía cinética y la de su energía cinética a energía potencial alternadamente. Si el sistema está amortiguado, la energía se irá disipando en cadaciclo de vibración. Grados de libertad Es el mínimo número de coordenadas independientes necesarias para determinar completamente las posiciones de todas las partes de un sistema en cualquier instante. Clasificación de las vibraciones A. Vibración libre Si un sistema que es perturbado inicialmente se deja vibrando por si mismo se dice que está en vibración libre. No existe una fuerza externaactuando en el sistema. La oscilación de un péndulo simple es un ejemplo de vibración libre.

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Departamento de Ingeniería Mecánica B. Vibración forzada Si un sistema se sujeta a una fuerza externa, la vibración resultante se conoce como vibración forzada. Si la frecuencia de la fuerza externa coincide con una de las frecuencias naturales del sistema, entonceséste entrará en resonancia. C. Vibración no amortiguada Si durante un movimiento oscilatorio no se pierde energía en fricción o cualquier otro tipo de resistencia, la vibración se conoce como vibración no amortiguada. D. Vibración amortiguada Si existe pérdida de energía durante un movimiento oscilatorio, la vibración presente se denomina vibración amortiguada. En muchos sistemas físicos, lacantidad de amortiguamiento es tan pequeña que puede despreciarse para fines prácticos. Sin embargo, el considerar el amortiguamiento es sumamente importante cuando se analizan sistemas de vibración cercanos a resonancia. E. Vibración lineal Si todos los componentes esenciales de un sistema en vibración (resorte, masa y amortiguador) se comportan dentro de su rango lineal, la vibración resultante seconoce como vibración lineal. Las ecuaciones diferenciales que gobiernan el comportamiento del sistema son lineales y en consecuencia el principio de superposición puede ser empleado, además existen fundamentos matemáticos para su análisis completamente desarrollado. F. Vibración no lineal Si uno de los componentes esenciales de un sistema en vibración se comporta de manera no lineal, la vibraciónresultante se conoce como vibración no lineal. Las ecuaciones diferenciales que gobiernan el comportamiento del sistema son no lineales y el principio de superposición no es válido y las técnicas para su análisis son más complejas y funcionan a base de aproximaciones. Ecuación de movimiento: Segunda ley de Newton (sistema masa – resorte) Este sistema es básico para el estudio de las vibraciones...
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