VIBRACIONES CUERPO ENTERO

1. BREVE INTRODUCCION TEORICA AL TEMA DE VIBRACIONES
Se denomina vibración a todo movimiento oscilatorio respecto de una posición de
referencia. Graficados en función del tiempo, esos movimientos pueden ser los que se
indican en la figura 1. El primero es el tipo más sencillo de vibración posible, el movimiento
oscilatorio armónico de un diapasón o de un péndulo. El segundo corresponde alcaso de un
motor de combustión interna, en el que se superponen dos movimientos armónicos simples, y
el tercero es el caso más real, el movimiento complejo de una máquina, en el que el número
de vibraciones armónicas que se superponen es tan grande que resulta imposible identificar
cada fuente por separado.
Los problemas vibratorios son frecuentemente complicados. Es fácil comprender elmovimiento de un péndulo, pero la trepidación y la oscilación irregular de las aeronaves, por
ejemplo, han requerido años de investigación antes de que pudieran comprenderse y
controlarse. La aparición de vibraciones suele deberse a pequeños cambios en los
procedimientos de fabricación, a ligeros errores en el maquinado o al rediseño de las partes
de un sistema.
Figura 1

Una vibración puedeclasificarse de libre si ocurre sin la aplicación de fuerzas exteriores.
Generalmente, las vibraciones libres comienzan cuando se desplaza un sistema elástico, o se
le proporciona cierta velocidad inicial, como podría ser en una aeronave.
Una vibración forzada ocurre con la aplicación de fuerzas externas al sistema, que le
imponen una respuesta. Las vibraciones forzadas pueden ser periódicas o no.El movimiento
periódico se repite a si mismo en todas sus características después de un determinado
intervalo de tiempo, denominado período. El período es entonces el intervalo mínimo de
tiempo para el cual la vibración se repite a si misma. En los movimientos aperiódicos no
existen esos intervalos regulares. Si la excitación que actúa sobre el sistema es periódica y
continua, la oscilaciónes un estado estacionario, en el que el desplazamiento, la velocidad y
la aceleración vibratorias del sistema son cantidades periódicas continuas.
Tanto las vibraciones libres como las forzadas pueden ser amortiguadas, que es el término
usado para indicar que se produce una disipación de energía en el medio. La vibración
forzada amortiguada es un movimiento forzado exteriormente en tanto quese disipa su
energía. Cuando parte del movimiento desaparece después de un período de tiempo, se
conoce a esa parte como transitoria. La parte que permanece después que ha desaparecido
la transitoria, se llama vibración de estado estacionario.
La vibración transitoria tiene inmensa importancia cuando involucra choques, impactos y
cargas en movimiento. Este movimiento no es necesariamenteperiódico y si ocurren fallas
mecánicas, pueden en general atribuirse a que se ha excedido la resistencia mecánica de
alguna componente
La vibración de estado estacionario subsiste mucho tiempo después de que se ha extinguido
la vibración transitoria y se asocia en general con la operación continua de las máquinas. Si
ocurre algúna falla, ocurre por lo general por el mecanismo de fatiga, después deun cierto
período de tiempo prolongado. Pero, el mismo fenómeno de movimiento puede presentar
aspectos diferentes según cual sea la estructura que se estudie. Un automóvil
desplazándose sobre un puente, por ejemplo, representa una carga transitoria para la
estructura del puente, pero para el bastidor del automóvil el movimiento sobre el puente es
sólo un breve intervalo de su operación deestado estacionario. La operación de estado
estacionario casi nunca sucede sin un cierto grado de amortiguamiento (o disipación de
energía), pero el efecto del amortiguamiento es pequeño a menos que la amplitud de
movimiento sea grande.

1.1 VIBRACION LIBRE
Se dice que un sistema mecánico tiene un sólo grado de libertad cuando su posición
geométrica puede ser expresada por un sólo número....