Diseño y construcción de un módulo de tres pisos tipo marco sometido a dos fuentes de excitación de masa desbalanceada para determinar la respuesta dinámica del sistema

Abstract

El desarrollo de la presente tesis de investigación tiene por objetivo diseñar y construir un módulo experimental de tres pisos tipo marco para el estudio de la respuesta dinámica del sistema cuando este es sometido a cargas armónicas originadas por dos fuentes de excitación de masa desbalanceada, para ello se analiza y calcula los parámetros modales y su respuesta en velocidad de cada piso por tres enfoques metodológicos, analítico, simulación asistida por computadora y experimental. Se ha empleado la directriz metodológica alemana VDI 2221 y sus complementos VDI 2222 Hoja 1, VDI 2223 y VDI 2225 Hoja 1, 2 y 3, para el diseño del módulo experimental. Se ha empleado el método de Análisis Modal Operacional (OMA) para identificar los parámetros modales del sistema (Módulo experimental) principalmente las frecuencias naturales de 9.32Hz, 16.39 Hz, 28.45 Hz con sus formas modales y relaciones de amortiguamiento modal de 0.044%, 0.033% y 0.027% correspondientemente. Se determinó las diferencias porcentuales de la simulación Modal por el software ANSYS respecto al OMA obteniéndose valores de 1.61%, 5.12% y 9.6%; así también, el cálculo teórico de acuerdo con el modelo discreto equivalente de 3GDL respecto al OMA obteniéndose diferencias porcentuales de 5.36%, 6.01% y 2.18%. La medición de la respuesta dinámica se realizó mediante los acelerómetros AXL-ACC-16G, que integran el sensor LIS2DH12, instalados en cada piso conforme a los dos trabajos experimentales definidos mediante diseños factoriales 3^2 (dos factores y tres niveles). Los datos experimentales para el diseño factorial corresponden a la velocidad RMS global,