Analisis Modal Tridimensional De Una Cimentacion En Acero Del Tipo Aporticada Para Maquinas De Alta Revolucion

ANALISIS MODAL TRIDIMENSIONAL DE UNA CIMENTACION EN ACERO DEL TIPO APORTICADA PARA MAQUINAS DE ALTA REVOLUCION
Est. Jorge Luis Ojeda Alvis
Correo electrónico:bresler_lin@hotmail.com
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN- UNSA
Facultad de Producción y servicios
Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica
Av. Independencia s/n, Arequipa - Perú
RESUMEN
El presente trabajo tiene por objetivomostrar el análisis modal matricial que es usado en los cálculos de vibraciones. En la ingeniería mecánica, el uso de programas comerciales que trabajan como cajas negras no permite discriminar la sensibilidad de cada variable que involucra el cálculo de las frecuencias naturales de la estructura. El trabajo consta del cálculo de la matriz de rigidez para un pórtico tridimensional que es habitual enlas cimentación de maquinas de alta revolución por condiciones de accesibilidad de los componentes tubulares de tanto de entrada como de salida. Haciendo uso de elementos tipo frame con 6 grados de libertad por nudo y con el uso de una matriz de masa consistentes correspondiente a dichos elementos, se calculará los valores característicos y luego los periodos y frecuencias naturales de vibracióncon ayuda de una rutina propia desarrollada en un entorno grafico en MATLAB con el objetivo de reducir el tiempo de los cálculos se calcula la influencia de las variables como la altura, tipos de perfil.
PALABRAS CLAVE: vibración, elemento finito, frecuencias naturales, cimentaciones
ABSTRACT
This work has objective to show the modal analysis matrix that is used in the calculation of vibration.In mechanical engineering, the use of commercial programs that work like black boxes do not disaggregate the sensitivity of each variable that involves the calculation of natural frequencies of the structure . The work consists of calculating the stiffness matrix for a dimensional portal that is common in machine foundation high revolution accessibility conditions of the tubular components of bothinput and output. Using frame-type elements with 6 degrees of freedom per node and the use of a consistent mass matrix for these elements, calculate the characteristic values and then periods and natural frequencies of vibration using a self-developed routine MATLAB graphical environment in order to reduce the calculation time to calculate the influence of variables such as height, type ofprofile.
KEYWORDS: vibration, finite element, natural frequencies, foundations
1. INTRODUCCIÓN.
El diseño de cimentaciones del tipo pedestal, que son
de uso permanente en las maquinas de alta velocidad
involucra una complejidad singular en comparación
con el resto de cimentaciones de maquinas siendo su
estudio multidisciplinario tanto por la ingeniería
Mecánica, ingeniería civil y la ingenieríade
vibraciones.
2. PLANTEAMIENTO DE ESTUDIO.
El desarrollo del país trae consigo el la adquisición de
maquinarias de elevado costo como pueden ser las
turbinas , turbobombas las mismas que deben ser
cimentadas adecuadamente para un correcto
funcionamiento de las mismas para lograr una
satisfactorio funcionamiento de la misma
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL.
Determinar los modos devibración de una
cimentación tipo pedestal empleando el método del
elemento finito
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Determinar el predimencionamiento de una
cimentación tipo pedestal de una maquina de
alta velocidad
A partir de la geometría determinara su
matriz de rigidez tridimensional
Determinar la matriz de masas consistentes
para cada elemento tridimensional
Programar dichas matrices enun entorno
grafico en MATLAB
4. HIPÓTESIS
4.1. HIPÓTESIS GENERAL.
Evaluar la sensibilidad de los parámetros geométricos,
elásticos dentro de una cimentación tipo pedestal de
acero y como influyen estos en los periodos
fundamentales de una estructura.
4.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICO.
Deriva de la general, estas tratan de concretizar a la
hipótesis general y hace explícitas las orientaciones...