Tema 1
Movimiento vibratorio
Vibraciones
- Tipos de vibraciones (2)
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Libres
No amortiguadas/Amortiguadas
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Forzadas
No amortiguadas/Amortiguadas
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Elementos de un sistema oscilatorio (3)
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Inercia (masas)
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Elásticos
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Amortiguamiento
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Rozamiento viscoso
- coeficiente de amortiguamiento
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Rozamiento de fricción seca
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Ecuación general de un sistema masa-resorte
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Movimiento libre
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Forzado no amortiguado
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Forzado amortiguado
Movimiento armónico simple
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Fórmula
- elongación
- Amplitud
Fase:
Fase inicial:
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Periodo T
-
Frecuencia
(Hz)
-
Frecuencia Angular
-
Condiciones iniciales
-
Vibración propia natural
(Hz)
Derivadas de la ecuación del desplazamiento
Desplazamiento
Velocidad
Aceleración
Características
- El período de oscilación no depende de la amplitud
- En las posiciones extremas la velocidad es nula
- La velocidad es máxima en el punto medio de la oscilación
- La fuerza restauradora en cualquier punto del movimiento es proporcional a su distancia al punto central
Energía del movimiento armónico simple
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Energía cinética
- máxima en el centro
- en los extremos
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Energía potencial de deformación
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Trabajo realizado por una fuerza para producir una deformación x:
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Energía total
Oscilador armónico simple
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- Reales negativas
-
Doble
-
Imaginarias conjugadas
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Amortiguamiento critico
Representación compleja del movimiento vibratorio
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Ratio de amortiguamiento
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Sistemas sobreamortiguados
Raíces reales y negativas
Movimiento resultante no oscilatorio
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Sistemas con amortiguamiento crítico
Movimiento resultante no oscilatorio
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Sistemas Subamortiguados
Oscilatorio
- frecuencia angular de vibración amortiguada
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Desplazamiento del sistema
- efecto disipativo
-
Decremento logaritmico
Para si
Vibraciones forzadas
Ecuación diferencial:
Solución:
Homogénea: Respuesta transitoria
Particular: Respuesta permanente
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Amplitud
-
ratio de frecuencia
Relación de la fuerza excitadora y la frecuencia natural del sistema libre:
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deformación estática
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Desfase
Retraso de la respuesta respecto de la fuerza aplicada
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Factor dinámico de amplificación
Numero de veces que la amplitud de oscilación dinámica sobrepasa la estática
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Resonancia en amplitud
Para frecuencias de excitación muy próximas a la propia del sistema la amplitud se incrementa bruscamente
Para frecuencias de excitación cercanas a la propia del sistema, pero no muy próximas obtenemos una pulsación
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Frecuencia de resonancia
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Resonancia en energía
Velocidad y energía cinética máxima
Frecuencia de resonancia:
-
Representación del factor de amplificación en función de y
