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Item Detección de fisuras en vigas vibrantes utilizando masas puntuales.(Asociación Argentina de Mecánica Computacional (AMCA)., 2023-11) Carnelutto, Maximiliano; Raffo, Javier Leandro; Ferrari, Juan, A.Se muestra la influencia de la presencia de masas puntuales para mejorar la detección de fisuras en vigas que vibran. Se presenta un modelo de vigas con masas puntuales y condiciones elásticas generales para modelar diferentes posiciones y profundidades de fisuras. Se analizan las vibraciones libres luego de obtener las ecuaciones diferenciales y condiciones de contorno de manera natural. Se utiliza el método de Ritz para obtener resultados numéricos y se analiza el efecto que causa la presencia de la masa puntual y como beneficia la detección de fisuras.Item Análisis de vibraciones libres de soportes cortos con masas y restricciones elásticas generales.(Asociación Argentina de Mecánica Computacional (AMCA)., 2022-11) Carnelutto, Maximiliano; Raffo, Javier LeandroEn la industria en general se encuentran diferentes tipos de soportes cortos para tuberías u otros equipos. Este tipo de soportes son comúnmente vistos en los sectores nucleares, navales, químicos, etc. En el trabajo se desarrolla un modelo de viga Timoshenko con masas puntuales y condiciones elásticas generales para modelar diferentes comportamientos del soporte, incluso la presencia de una fisura. Se analizan las vibraciones libres luego de obtener las ecuaciones diferenciales y condiciones de contorno y se obtienen resultados numéricos a partir de la solución exacta.Item Estudio de vibraciones en componentes estructurales con presencia de fisuras(AJEA, 2020-10-05) Carrizo, Marcos; Raffo, Javier Leandro; Grossi, RicardoLos componentes mecánicos y estructurales, a causa de la presencia de fisuras, son susceptibles de presentar fallas en servicio; ocasionando daños catastróficos e irreversibles. Este trabajo, se centra en el estudio de un método analítico de identificación de fisura basado en medición de frecuencias naturales de vibración. Se obtuvo, mediante la aplicación del cálculo de variaciones, la solución exacta del problema de vibraciones de vigas Euler Bernoulli de sección constante y material isótropo y homogéneo. Se desarrolló un método analítico de detección de fisuras en vigas. El mismo consiste en resolver el problema inverso de obtener la posición y profundidad de la fisura, a partir de conocer los 3 primeros valores del coeficiente adimensionales de frecuencias. Se realizó un análisis de sensibilidad del método para la condición articulado-articulado, considerando una incertidumbre máxima en la medición de la frecuencia del 2%. Los resultados presentados permiten determinar la capacidad de detección del método,para esa incertidumbre, para cualquier ubicación y profundidad.Item Resultados numéricos y experimentales para el análisis de vibraciones libres en una placa rectangular delgada(2012-11) Carrizo, Marcos; Raffo, Javier Leandro; Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge RománEl análisis de vibraciones libres en estructuras es una condición fundamental de diseño en ingeniería. Es ampliamente conocido que las frecuencias naturales y sus correspondientes formas modales son los valores a obtener en este tipo de análisis. Es por eso que el presente trabajo se enfoca en la obtención de estas magnitudes desde dos puntos de vista: el análisis numérico y las mediciones experimentales. Específicamente, los resultados de ambas técnicas se muestran para el análisis de las vibraciones libres de una placa rectangular delgada isótropa con restricción en uno de sus bordes manteniendo los otros libres. Para realizar el análisis numérico se utilizaron dos modelos: el primero se desarrolló aplicando el método de Ritz al cálculo de vibraciones libres y el segundo consistió en la modelización numérica en elementos finitos. En ambos casos se obtuvieron las frecuencias naturales y sus correspondientes formas modales. Para las mediciones experimentales también se emplearon dos técnicas: se empleó la técnica de interferometría óptica coherente, utilizando una configuración del tipo Michelson y se midieron las primeras frecuencias naturales mediante el uso de acelerómetros y técnicas de análisis de vibraciones mecánicas. Se discute la concordancia entre los resultados obtenidos por ambos métodos numéricos y ambas técnicas experimentales.Item Estudio de detección de fisuras en vigas con un apoyo intermedio(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2016-11) Raffo, Javier Leandro; Carrizo, MarcosEn este trabajo se analiza un método analítico-estadístico acoplado de detección de fisuras en vigas Euler y el efecto que causa el agregado de un apoyo simple intermedio para optimizar el algoritmo de detección ante perturbaciones sobre los valores de entrada correspondientes a los primeros valores del coeficiente de frecuencias. Se utiliza un modelo de fisura abierta representado con una rótula elástica el cual en función de las propiedades de la fisura varía su rigidez a la flexión.El método de detección de fisura propuesto consiste en resolver el problema inverso de vibraciones acoplado a un algoritmo estadístico. Esto significa que, a partir de valores de frecuencias naturales obtenidas con el método analítico directo, se obtiene la posición de la fisura. El método propuesto tiene el objetivo de sistematizar el mecanismo de detección.Item Vibraciones libres de placas rectangulares con fisuras(2013-11) Cardozo, Ignacio; Raffo, Javier LeandroEl estudio de problemas de vibraciones de placas con fisuras es de interés en ingeniería para ciertas aplicaciones estructurales. La presencia de una fisura en una placa en general provoca una disminución de la rigidez y una disminución de las frecuencias naturales. En este trabajo se estudia el problema de vibraciones libres de una placa rectangular ante la presencia de una fisura abierta. Se analizan diversos modelos de fisura para la implementación analítica y los resultados se comparan con mediciones experimentales y resultados con programa de elementos finitos. A partir de la aplicación del principio de Hamilton a una placa rectangular con una línea con restricciones elásticas intermedias y con sus bordes restringidos elásticamente ante rotación y traslación, se obtiene en forma natural las condiciones en la transición y contorno. Se implementa una formulación variacional para la determinación de las frecuencias naturales y de las formas modales de una placa debilitada por la presencia de una línea con rótulas elásticas intermedia. El análisis se lleva a cabo utilizando la teoría clásica de placas y los resultados se obtienen a través de la aplicación del método variacional de Ritz utilizando polinomios simples como funciones de aproximación. Las restricciones adicionales que generan las condiciones de transición en la línea mencionada se incorporan en la formulación mediante el uso de multiplicadores de Lagrange y/o una función de penalidad. La presencia de la línea con rótulas elásticas permite contemplar una variación de la rigidez a la flexión de la placa que simule la presencia de una fisura. Se analiza el comportamiento de diferentes modelos propuestos en la literatura y se realizan comparaciones con resultados experimentales y resultados obtenidos con programas de elementos finitos. Se presentan comparaciones con resultados obtenidos en trabajos previos y se incluyen nuevos resultados de frecuencias y modos de vibración de placas con fisura que no han sido previamente analizadas en la literatura existente.Item Estudio de la efectividad de un método analítico de detección de fisuras basado en mediciones de frecuencia.(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2019-11) Raffo, Javier Leandro; Carrizo, MarcosEn este trabajo se presenta un método de detección de fisuras en vigas Euler Bernoulli que consiste en resolver el problema inverso de vibraciones naturales. Se considera una fisura superficia labierta que es modelada con una rótula elástica. Se realiza un análisis de la incertidumbre en la determinación del coeficiente de frecuencias para una cadena de medición con acelerómetros. El método analítico consiste en la solución exacta del problema de contorno de una viga con fisura. Se realiza un análisis de la incertidumbre y propagación de error aplicada a establecer el coeficiente de frecuencias con mediciones. Se presentan nuevos resultados que cuantifican el error asociado a la determinación de la posición y profundidad de la fisura. Se determina la capacidad teórica para la obtención de las propiedades de la fisura del método propuesto.Item Cabezal óptico compacto aplicado a la medición de vibraciones sin contacto(Cuarto Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica – CAIM 2014, 2014) Aguilar, Andres; Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge RománEn este trabajo presentamos un cabezal óptico diseñado para medición de vibraciones basado en la señal de error de foco (SEF), la misma utilizada para leer datos en un cabezal láser de DVD o CD. El sistema fue diseñado con la motivación de obtener un dispositivo compacto y robusto, de bajo costo y pequeñas dimensiones, que pueda ser usado para medir múltiples puntos y sin contacto con la muestra. El CO presentado en este trabajo mide la posición absoluta entre el plano focal del sistema óptico y el punto iluminado en la muestra. Dado que la SEF es dependiente de la reflectividad de la superficie muestra es necesaria una calibración previa, por eso el sistema incorpora un actuador piezoeléctrico que le permite realizar calibraciones in situ y obtener medidas temporales de la posición. Con este esquema se midieron vibraciones con una amplitud de hasta 10 μm y una frecuencia de hasta 1 KHz. con una resolución espacial mejor que 0.5 micrones. Se presentan resultados experimentales en vibraciones de una superficie generadas con un sistema controlado por un elemento piezoeléctrico y en vibraciones transversales generadas en una barra metálica.Item Vibraciones de una viga de eje curvo con una rótula elástica intermedia y condiciones de extremo elásticas(Asociación Argentina de Mecánica Computacional, 2018-11-09) Raffo, Javier; Calambás, Andrés SaavedraEn este trabajo se analiza el problema de vibraciones libres de una viga curva en el plano de dos tramos de longitud arbitraria, diferentes propiedades, con una rótula intermedia afectada por restricciones elásticas traslacionales y rotacionales, ubicada arbitrariamente. Ambos extremos de la viga también se encuentran restringidos elásticamente contra rotación y traslación. 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 una solución analítica mediante la aplicación del método variacional de Ritz. 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. Se presentan además resultados nuevos que consisten en: frecuencias naturales y formas modales de vibración para una viga curva con diferentes características.