FRD - Investigación - Ciencia y Tecnología

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    Vibraciones de vigas con un número arbitrario de rótulas y restricciones elásticas con cargas axiales
    (ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2014-09) Raffo, Javier Leandro; Grossi, Ricardo
    El estudio del comportamiento de componentes estructurales es un importante procedimiento de diseño. Un entendimiento adecuado de las vibraciones libres es crucial para el diseño y la evaluación de la dinámica de un sistema mecánico. En este trabajo se analiza el problema de vibraciones transversales en una viga de tramos múltiples con propiedades diferentes, sujeta a fuerzas axiales generales, con varias rótulas intermedias afectadas por restricciones elásticas traslacionales y rotacionales, y a su vez, ubicadas arbitrariamente. Ambos extremos de la viga también se encuentran restringidos elásticamente contra rotación y traslación. Los desarrollos teóricos se basan en la hipótesis de la teoría de viga de Euler-Bernoulli. Mediante una aplicación rigurosa del principio de Hamilton, se obtienen: las ecuaciones diferenciales, las condiciones de contorno y las condiciones de transición que corresponden al problema del comportamiento estático y dinámico del sistema mecánico en estudio. Se determina la solución exacta que es aplicable cuando la viga tiene varios tramos uniformes, proponiendo la solución analítica en cada tramo, mediante la aplicación del método de separación de variables, en combinación con series de funciones. Se presenta además, la formulación débil correspondiente al problema de contorno para resolver el problema de vibraciones libres bajo la acción de una carga axial variable. Para obtener indicadores sobre los resultados obtenidos con la metodología propuesta, se realizan comparaciones de estos, con ciertos casos particulares que figuran en la literatura correspondiente. Se presentan resultados nuevos que consisten en: frecuencias naturales y formas modales de vibración para una viga con diferentes características.
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    Estudio sobre formas modales en vigas con restricciones elásticas intermedias.
    (ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2011-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, Ricardo
    El análisis dinámico de elementos estructurales es un importante procedimiento de diseño. Un entendimiento adecuado de las vibraciones libres es crucial para el diseño y la evaluación del comportamiento de un sistema mecánico. En este trabajo se trata el problema de vibraciones libres de vigas uniformes con extremos elásticamente restringidos y con una restricción elástica intermedia. El modelo matemático utilizado fue obtenido mediante el uso del cálculo de variaciones aplicado al caso de una viga Bernoulli elásticamente restringida. El objetivo principal de este trabajo es demostrar la existencia de cambios en las formas modales para ciertos valores y ubicación de la restricción elástica intermedia. Se demuestra la existencia de una situación curiosa en los valores de frecuencia y las formas modales. También se investigan los efectos de la variación de las restricciones elásticas en los extremos de la viga y en el punto intermedio.
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    Vibraciones de un pórtico de dos tramos con restricciones elásticas y dos rotulas elásticamente restringidas
    (ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2013-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, Ricardo
    El análisis del comportamiento dinámico de componentes estructurales es un estudio esencial en problemas de ingeniería. Particularmente, el estudio de las vibraciones libres de pórticos es un análisis típico cuando se estudia la dinámica de estructuras. En este trabajo, se estudian las vibraciones libres de un pórtico de dos tramos con restricciones elásticas generales con dos rótulas internas elásticamente restringidas. La ecuación del movimiento, las condiciones de contorno y condiciones de transición se obtienen empleando el principio de Hamilton. La inclusión de las rótulas elásticas internas, permite simular la presencia de fisuras. Para verificar la exactitud del modelo matemático desarrollado, se realizan comparaciones con resultados obtenidos con el programa Abaqus de elementos finitos. Se presentan nuevos resultados de formas modales y frecuencias naturales para diferentes configuraciones mecánicas.