Objetivos:

Proporcionar los fundamentos y herramientas de la dinámica estructural aplicada a los sistemas mecánicos, con énfasis en análisis de vibraciones, estabilidad en sistemas mecánicos, técnicas de análisis modal y métodos de elemento finito para abordar de manera detallada el análisis estructural y algunos de los métodos más populares para la absorción y control de vibraciones en estructuras y sistemas mecánicos. Se contemplan casos de estudio, simulaciones y experimentos de laboratorio.

Contenido:

1. Introducción general.

1.1. Antecedentes.

1.2. Estática, dinámica y dinámica estructural.

1.3. Dinámica y vibraciones.

1.4. Elementos de un sistema vibratorio.

1.5. Conceptos básicos de vibraciones.

1.6. Rigidez, masa/inercia y amortiguamiento.

1.7. Dinámica de sistemas mecánicos: generalidades y discusión.

 

2.  Fundamentos de dinámica de vibraciones.

2.1. Vibraciones libres en sistemas de un grado de libertad sin/con amortiguamiento.

2.2. Vibraciones excitadas armónicamente.

2.3. Vibraciones excitadas a través de la base o estructura del sistema.

2.4. Vibraciones por desbalance rotatorio.

2.5. Vibraciones libres en sistemas de dos grados de libertad.

2.5.1. Formulación.

2.5.2. Eigen problema

2.5. 3. Modos normales de vibración.

2.6. Vibraciones forzadas en sistemas de dos grados de libertad.

2.7. Vibraciones en sistemas de n grados de libertad.

2.8. Sistemas continuos y aproximación con modelos de elemento finito.

3. Técnicas de análisis modal.

3.1. Introducción.

3.2. Vibraciones modales

3.3. Propiedades de ortogonalidad de los modos de vibración.

3.4. Transformación de un sistema mecánico a coordenadas modales.

3. 5. Análisis modal experimental.

3.6. Análisis modal operacional.

3.7. Métodos de estimación y validación de parámetros modales.

4. Estabilidad en sistemas mecánicos.

4.1. Introducción.

4.2. Aspectos de estabilidad.

4.3. Estabilidad en el sentido de Lyapunov.

4.4. Sistemas conservativos.

4. 5. Sistemas con amortiguamiento.

4.6. Efecto de la retroalimentación en la estabilidad del sistema.

5. Análisis estructural.

5.1. Conceptos básicos de control estructural.

5.2. Propiedades de la Función de Respuesta Frecuencial (FRF).

5.3. Controlabilidad y observabilidad.

5.4. Control prealimentado y/o retroalimentado.

5.5. Colocación de sensores y actuadores.

5.6. Control colocado y no colocado.

5.7. Fenómenos de spillover y roll-off.

6. Control de vibraciones.

6.1. Formulación general.

6.2. Métodos de control de vibraciones.

6.2.1. Control pasivo.

6.2.2. Control semiactivo.

6.2.3. Control activo.

6. 3. Absorbedor dinámico de vibraciones.

6.3.1. Caso sin amortiguamiento.

6.3.2. Caso con amortiguamiento.

6.3.3. Caso con retroalimentación basada en retardos.

6.4. Control modal.

6.5. Control LQR.

6.6. Control H2 y H∞.

6.7. Técnicas de amortiguamiento activo.

6.8. Retroalimentación directa de velocidad.

6.9. Retroalimentación de aceleración.

6.10. Retroalimentación positiva.

6.10.1. Posición.

6.10.2. Velocidad.

6.10.3.Aceleración.

11.Retroalimentación integral de fuerza.

 

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