vibraciones

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 deun péndulo. El segundo corresponde al caso 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 identificarcada fuente por separado.
Los problemas vibratorios son frecuentementecomplicados. Es fácil comprender el movimiento 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.Una vibración puede clasificarse 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 forzadaspueden 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 ycontinua, la oscilación es 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 forzadoexteriormente en tanto que se 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 esnecesariamente periódico 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 defatiga, después de un 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 suoperación de estado 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.

4.5.- VIBRACIONES FORZADAS.
Las vibraciones más importantes desde el punto de vista de las aplicaciones de ingeniería son las vibraciones forzadas...