Laboratorio De Vibraciones

PRACTICA 11.

AMORTIGUAMIENTO.

OBJETIVOS.

Determinar el tipo de amortiguamiento que posee un sistema mecánico.

Determinar el amortiguamiento viscoso equivalente por el método de decremento logarítmico.

INTRODUCCIÓN.

El amortiguamiento está presente en todos los sistemas mecánicos, y su función es retirar la energía del sistema.

La pérdida de energía del sistema se traduce en decrementos de la amplitud de la vibración libre. En el estado estacionario de las vibraciones forzadas, la pérdida de energía es compensada por la energía suministrada por la excitación.

El amortiguamiento es producido por varios mecanismos y con frecuencia pueden encontrarse presentes, al mismo tiempo, más de uno de ellos.

LOS MECANISMOS O TIPOS DE AMORTIGUAMIENTO SON:

Amortiguamiento fluido.- Se produce por la resistencia de un fluido al movimiento de un sólido y puede ser:

Viscoso.- Si la fuerza es proporcional a la velocidad F=cx ̇. La constante de proporcionalidad, llamada constante de amortiguamiento viscoso, depende de la viscosidad absoluta del fluido, el área superficial y el espesor de la película de fluido.

Turbulento.- Si la fuerza es proporcional al cuadrado de la velocidad (F=cx ̇^2 ).

Amortiguamiento por fricción seca o de Coulomb.- Es causado por la fricción cinética entre superficies deslizantes secas (F=μN).

Amortiguamiento por histéresis.- Se ocasiona por la fricción interna molecular o histéresis, cuando se deforma un cuerpo sólido.

Es raro que ocurra una forma de amortiguamiento con exclusión de otra. Con mayor frecuencia, ocurren en forma conjunta todas las clases de amortiguación. Esto hace la descripción matemática bastante complicada y no adecuada para el análisis de vibraciones, por lo que se acostumbra considerar para el análisis que el amortiguamiento es solamente viscoso. Este modelo se denomina de amortiguamiento viscoso equivalente y conduce a soluciones matemáticas manejables y resulta adecuado para evaluar la respuesta vibratoria del sistema.

Así entonces:

F=cx ̇

La disipación de energía es determinada usualmente bajo condiciones de oscilaciones cíclicas.

IDENTIFICACIÓN DEL TIPO DE AMORTIGUAMIENTO.

Una identificación conveniente de la clase de amortiguamiento presente, es la graficación semi logarítmica del logaritmo del desplazamiento máximo vs. El número de ciclos de vibración libre.

Si el amortiguamiento es viscoso la gráfica será lineal. La pendiente de la línea es el decremento logarítmico. Si se encuentra presente el amortiguamiento interno (histéresis) la gráfica será curva y cóncava hacia arriba. Si se encuentra presente la fricción seca la gráfica será

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