Estudio dinámico experimental y numérico de una viga

Abstract

En la presente investigación se realiza una síntesis de la teoría del Análisis Modal además se presenta una revisión bibliográfica acerca del proceso para crear un estudio dinámico a una viga modelada mediante el método de elementos finitos y validarlo experimentalmente mediante un ensayo modal. Se explican los conceptos más importantes de la teoría del análisis modal, basado en la teoría de vibraciones. Además, se exponen los diferentes métodos de ensayo modal existentes y la instrumentación necesaria para llevarlos a cabo, detallando el procedimiento experimental del ensayo modal de impacto con martillo, que es el utilizado en este caso para obtener los resultados que posteriormente se comparan con el modelo. Después, se realiza una introducción al método de los elementos finitos y se explican los diferentes modelos que existen para crear la viga, además de realizarse el estudio dinámico del caso en estudio en los softwares de diseño gráfico Solidworks, LISA y Autodesk Inventor. Para obtener el resultado de las mediciones de los instrumentos se utiliza el programa LABVIEW y luego para su posterior optimización e interpretación se usan los programas Matlab junto con su herramienta MACEC. Finalmente, los resultados obtenidos en los modelos son comparados con los obtenidos en el método experimental.

In the present investigation, a synthesis of the theory about the Modal Analysis is made, and a bibliographic search is presented about the process to create a dynamic study to a beam modeled by the finite element method and validate it experimentally by means of a modal test. The most important concepts of the theory of modal analysis are explained, based on the theory of vibrations. In addition, the different existing modal test methods and the necessary instrumentation to carry them out are exposed, detailing the experimental procedure of the hammer impact modal test, which is used in this case to obtain the results that are later compared with the model Then, an introduction to the method of finite elements is made and the different models that exist to create the beam are explained, as well as the dynamic study of the case under study in the graphic design programs Solidworks, LISA and Autodesk Inventor. To obtain the result of instrument measurements, the LABVIEW program is used and then for its subsequent optimization and interpretation the Matlab programs are used together with its MACEC tool. Finally, the results obtained in the models are compared with those obtained in the experimental method.