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INTRODUCCIÓN
Las vibraciones mecánicas se refieren a la oscilación de un cuerpo o un sistema mecánico alrededor de su posición de equilibrio. Algunas vibraciones son deseables, como por ejemplo el movimiento pendular que controla el movimiento de un reloj, o la vibración de una cuerda de un instrumento musical. En cambio en muchas aplicaciones mecánicas no se desea la presencia de lasvibraciones. Así por ejemplo la vibración excesiva de máquinas y estructuras puede ocasionar que se aflojen las uniones y las conexiones llegando en algunos casos a producir el colapso de la estructura.

El análisis de vibraciones es un tema muy amplio, esta introducción expone de forma resumida algunos aspectos teóricos de las vibraciones de los sistemas elásticos, que ayudarán a comprender los métodosde cálculo de la acción de los sismos sobre las estructuras basados en sus efectos dinámicos.
Los sistemas oscilatorios pueden clasificarse como lineales o no lineales. Para los sistemas lineales rige el principio de superposición y las técnicas matemáticas para su tratamiento están bien desarrolladas (Ley de Hooke). Por el contrario las técnicas para el análisis de sistemas no lineales son máscomplicadas y no muy conocidas.

Nuestra intención en este trabajo es presentar los principios básicos de las vibraciones que deben ser entendidos por los alumnos de ciencias e ingeniería y que sirven de base para el estudio de otros cursos de su especialidad. En este sentido solo estudiaremos las vibraciones con un solo grado de libertad, es decir aquel movimiento en el cual la posición sepuede expresar con una sola coordenada por ejemplo x, o y en la figura a), o b) y por θ en el movimiento pendular figura c)


a) b) c)





OBJETIVOS

Obtener conocimientos básicos de vibraciones, distinguiendo los tres tipos principales de las mismas: tracción-compresión, flexión y torsión.

Conocer las ecuaciones que gobiernan los movimientos vibratorios.

Asimilar conceptosfundamentales como frecuencia natural, resonancia, modo de vibración, amortiguamiento, etc.

Aprender criterios sobre el aislamiento de vibraciones.

Distinguir los sistemas más corrientes: en el plano, en el espacio, vigas, ejes, estructuras, sistemas continuos, etc.

Conocer los conceptos básicos de ejes girando.

Saber los problemas que entraña la medición de vibraciones.VIBRACIÓNES MECÁNICAS
VIBRACIÓN MECÁNICA: Una vibración mecánica es la oscilación repetida de un punto material o de un cuerpo rígido en torno a una posición de equilibrio.

En la definición de vibración mecánica se habla de cuerpo y/o sistema ya que si un cuerpo no tiene la capacidad de vibrar se puede unir a otro y formar un sistema vibratorio; por ejemplo, en un sistemamasa-resorte la masa posee características energéticas cinéticas, y el resorte, características restauradoras.

CONCEPTO DE VIBRACIÓN
Se dice que un cuerpo vibra cuando experimenta cambios alternativos, de tal modo que sus puntos oscilen sincrónicamente en torno a sus posiciones de equilibrio, sin que el campo cambie de lugar.
Como otro concepto de vibración, se puede decir que es unintercambio de energía cinética en cuerpos con rigidez y masa finitas, el cual surge de una entrada de energía dependiente del tiempo.

Es importante aclarar que para que un sistema vibre es necesario que posea por lo menos un elemento inercial (energía cinética) y un restaurador (energía potencial). Aunque en algunos casos los elementos restauradores se generalizan como elementos elásticos, existensistemas en las que no existe un elemento elástico y sin embargo pueden vibrar, por ejemplo el péndulo que se manifiesta como elemento restaurador.

Cuando un cuerpo vibra resulta importante definir la causa de la vibración, es decir, si el cuerpo vibra por su condición natural debido a una perturbación instantánea y ajeno a toda excitación permanente, o bien si se debe a que existen fuerzas...