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    Diseño de un excitador electro-dinámico de bajo costo
    (2021-04-03) Carrizo, Marcos; Carcache, Pablo; Raffo, Javier Leandro
    Los excitadores electrodinámicos, también conocidos como "shakers", son instrumentos fundamentales para realizar ensayos de vibraciones mecánicas. Sus numerosas aplicaciones los convierten en equipos de sumo interés en el campo de las ingenierías mecánica, aeronáutica y aeroespacial. Si bien existen equipos comerciales desde hace años, estos son de un alto valor económico. El objetivo de este trabajo es diseñar un excitador electro-dinámico de bajo costo, capaz de inducir vibraciones forzadas en estructuras para la realización de ensayos en laboratorio. A partir de las leyes fundamentales del electromagnetismo se dedujeron ecuaciones de dimensionamiento, se realizó un análisis cualitativo de dichas ecuaciones para obtener consideraciones de diseño y se las utilizó para definir los parámetros constructivos. Se seleccionaron los materiales de los componentes, se realizó el modelado tridimensional utilizando software CAD y se verificó mediante análisis por elementos finitos. Se presenta el diseño de un prototipo de excitador electrodinámico de baja potencia y bajo costo. El equipo dispone de una fuerza máxima de 85 N, desplazamiento máximo de 5 mm y puede operar en un rango de frecuencias entre 7 Hz y 2.1kHz.
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    Estudio de vibraciones en componentes estructurales con presencia de fisuras
    (AJEA, 2020-10-05) Carrizo, Marcos; Raffo, Javier Leandro; Grossi, Ricardo
    Los 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.
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    Determination of Nanoscale Mechanical Properties of Polymers via Plasmonic Nanoantennas
    (2020-06-02) Boggiano, Hilario D; Berté, Rodrigo; Scarpettini, Alberto F; Cortés, Emiliano; Maier, Stefan A.; Bragas, Andrea V.
    Nanotechnology and the consequent emergence of miniaturized devices are driving the need to improve our understanding of the mechanical properties of a myriad of materials. Here we focus on amorphous polymeric materials and introduce a new way to determine the nanoscale mechanical response of polymeric thin films in the GHz range, using ultrafast optical means. Coupling of the films to plasmonic nanoantennas excited at their vibrational eigenfrequencies allows the extraction of the values of the mechanical moduli as well as the estimation of the glass transition temperature via time-domain measurements, here demonstrated for PMMA films. This nanoscale method can be extended to the determination of mechanical and elastic properties of a wide range of spatially strongly confined materials.