En la última década, la cosecha de energía a partir de fuentes ambientales ha sido un tópicoimpor... more En la última década, la cosecha de energía a partir de fuentes ambientales ha sido un tópicoimportante en el área de la investigación. La motivación viene dada por la posibilidad de alimentar a dispositivos de baja potencia a partir de energía disponible en la naturaleza. En el campo aeronáutico, resulta factible la construcción de alas multifuncionales que integran, dentro de su propia estructura, un sistema de cosecha y almacenaje de energía. Las vibraciones debido aperturbaciones de naturaleza aerodinámica y oscilaciones de ciclo límite de carácter aeroelástico, constituyen la fuente principal de energía del cosechador. En este trabajo,el modelo estructural del cosechador consiste en una viga en voladizo sometida a una excitación de base, cuyas superficies superior e inferior están cubiertas por transductores piezoeléctricos. Seexplora la influencia en la respuesta eléctrica y mecánica de:i) las funciones de aproximación propuestas para aproximar el desplazamiento transversal de ...
En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctr... more En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en laposibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en elmedio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativaviable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita deenergía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo,se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando elprincipio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos nolineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión.El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas que se utilizanpa...
En los ultimos anos, el numero de investigaciones asociadas al diseno de Vehiculos Aereos No Trip... more En los ultimos anos, el numero de investigaciones asociadas al diseno de Vehiculos Aereos No Tripulados autonomos ha ido creciendo. Nuevas tecnologias permiten el desarrollo de alas multifuncionales como sistemas cosechadores de energia que aprovechan la vibracion mecanica de su propia estructura (debidas a rafagas o a oscilaciones de ciclo limite causadas por inestabilidades aeroelasticas como el flutter) como fuente principal de energia de entrada. La conversion de la energia de deformacion mecanica en energia electrica puede llevarse a cabo mediante transductores piezoelectricos y asi alimentar a sensores y actuadores. En este trabajo se estudia una version simplificada de un ala multifuncional como elemento cosechador de energia, representada estructuralmente por una viga en voladizo y cuyas superficie superior e inferior se encuentran recubiertas por laminas piezoelectricas. En el extremo libre de la viga se vincula un perfil aerodinamico simetrico, mientras que las cargas aero...
Las vibraciones inducidas por el viento, asociadas al fenomeno de desprendimiento de vortices, ti... more Las vibraciones inducidas por el viento, asociadas al fenomeno de desprendimiento de vortices, tienen un fuerte impacto en la vida util de conductores electricos en lineas de alta tension debido a la ocurrencia de potencialmente elevadas tensiones de fatiga. Una forma habitual de evitar fallas por fatiga en los conductores electricos es colocar amortiguadores del tipo “Stockbridge” en cercania de los extremos de los vanos, lo que consigue reducir las tensiones de fatiga por debajo de los niveles considerados inseguros. El objetivo de este trabajo es presentar y comparar diferentes modelos analiticos y numericos que pueden utilizarse para definir el tipo, la posicion y la cantidad de amortiguadores necesarios. Las comparaciones de los resultados se asocian a modelos con diferentes grados de detalle. El problema planteado se torna marcadamente complejo debido a las incertidumbres originadas por el caracter aleatorio de la fuente de excitacion y al comportamiento no-lineal de los amort...
El control de la integridad de gasoductos es un objetivo basico de todos sus operadores. La prese... more El control de la integridad de gasoductos es un objetivo basico de todos sus operadores. La presencia de defectos y fisuras es un aspecto fundamental a tener en cuenta en el aseguramiento de la vida util de la caneria, libre de perdidas o rupturas, a partir del momento de su inauguracion y durante decadas de funcionamiento. Por este motivo es usual especificar la realizacion de monitoreos y controles de fractura en funcion de las condiciones de carga, propiedades de la linea y de los materiales empleados. El presente trabajo resume los estudios de fractura mecanica realizados en la caneria de un gasoducto proximo a la Ciudad de Cordoba, Argentina, basandose en datos tecnicos y resultados de ensayos de muestras obtenidas con este fin. La caneria fue construida en los anos 60 mediante tubos construidos mediante soldadura SAW de arco sumergido en forma helicoidal. De acuerdo con estudios actuales realizados sobre las muestras obtenidas del gasoducto, presenta tramos con defectos intern...
Numerosos sistemas mecanicos de importancia, con rotores que giran a velocidades muchas veces var... more Numerosos sistemas mecanicos de importancia, con rotores que giran a velocidades muchas veces variables, deben ser objeto de verificaciones de condiciones de funcionamiento, analisis, correcciones de anomalias y mantenimiento predictivo. La velocidad angular instantanea del eje (IAS) resulta ser una variable que esta intimamente relacionada con la dinamica de la maquina, y por esto, contiene informacion primaria del funcionamiento y de los procesos internos involucrados. El analisis de la IAS posibilita mejores diagnosticos respecto a mediciones traslacionales, por representar una informacion mas cercana a la fuente generadora. De los distintos metodos disponibles para la medicion de la IAS, se trabaja en metodos basados en el analisis de una senal portadora modulada por las variaciones de velocidad angular, debido a sus ventajas en cuanto a la aplicabilidad y costos. El sensor permanece fijo y se efectua una lectura del paso de alguna irregularidad descripta periodicamente sobre un...
En este trabajo se presentan formulas practicas para el dimensionamiento de placas circulares, co... more En este trabajo se presentan formulas practicas para el dimensionamiento de placas circulares, con bordes empotrados, sometidas a carga transversal uniforme. Las formulas permiten calcular en forma simple el espesor minimo requerido para asegurar que tanto la tension maxima como el desplazamiento maximo, no superan los valores admisibles. Las formulas practicas aqui presentadas han sido deducidas mediante una formulacion analitica aproximada y posteriormente validadas via MEF. Esto permitio ajustar los coeficientes, acotar el error y determinar el campo de validez de las aproximaciones.
La realizacion de conciertos de musica rock en estadios con un numero importante de personas en e... more La realizacion de conciertos de musica rock en estadios con un numero importante de personas en el campo de juego saltando al ritmo de la musica ha motivado quejas y denuncias por parte de vecinos que viven en edificios de departamentos en las zonas residenciales aledanas por encontrarse sometidos a molestas vibraciones durante estos eventos. Las ondas superficiales generadas por el salto de los espectadores coordinado por el tempo de las distintas canciones se propagan a gran distancia pudiendo producir la resonancia de los edificios cuya frecuencia fundamental se encuentra en un rango entre aproximadamente 1.8 y 2.5 Hz. En este trabajo se analizan resultados de modelos numericos de edificios que involucran efectos de interaccion suelo-estructura para reproducir las vibraciones registradas durante recitales en la terraza de edificios proximos al estadio del Club Atletico River Plate. Los modelos calibrados permiten realizar predicciones de las vibraciones en los edificios en base a...
Resumen. En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generar ener... more Resumen. En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generar energía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en la posibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en el medio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativa viable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita de energía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo, se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando el principio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos no lineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión. El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas...
En terminos de desarrollo ingenieril la categoria Super TC2000 es una de las mas importantes del ... more En terminos de desarrollo ingenieril la categoria Super TC2000 es una de las mas importantes del automovilismo en Argentina y es considerada como la mas avanzada tecnologicamente en Sudamerica. La estructura de seguridad, tipicamente llamada jaula de seguridad, es el componente principal del chasis de este tipo de vehiculo. Si la jaula es suficientemente rigida a la torsion, los comportamientos de subviraje y sobreviraje del automovil, que estan relacionadas con la estabilidad vehicular, pueden compensarse adecuadamente. Para corregir estos comportamientos no deseados se tiene en cuenta el fenomeno de transferencia lateral de carga. El presente trabajo estudia las influencias que poseen i) la rigidez torsional de la estructura de seguridad y ii) la rigidez de las barras estabilizadoras, en la distribucion de la transferencia lateral de carga entre tren delantero y trasero del coche. Se derivan las ecuaciones analiticas que gobiernan un modelo estructural simplificado de la estructur...
En el presente trabajo se estudia el acondicionamiento dinamico de losas de edificios de grandes ... more En el presente trabajo se estudia el acondicionamiento dinamico de losas de edificios de grandes luces sujetos a vibraciones causadas por el trafico y por la presencia de equipos electromecanicos, con el objeto de cumplir especificaciones de fabricantes de equipos de medicion y diagnostico. Especificamente se estudia como disminuir la respuesta estructural de losas de grandes dimensiones, muy susceptibles a los fenomenos de resonancia a causa del bajo coeficiente de amortiguamiento, colocando dispositivos disipadores. Debido al bajo nivel de fuerzas generado en los amortiguadores la insercion de los disipadores se realiza mediante columnas metalicas de seccion transversal relativamente pequena, donde los requerimientos basicos estan referidos a la rigidez de las columnas y las fundaciones, para un adecuado funcionamiento del modelo dinamico de Maxwell que se genera. Los disipadores son del tipo viscoso, y la cantidad y ubicacion son optimizadas para mejorar la respuesta estructural....
La instalacion de equipos sensibles a las vibraciones en plantas industriales requiere a menudo d... more La instalacion de equipos sensibles a las vibraciones en plantas industriales requiere a menudo del diseno de un sistema de aislamiento de la inmision, que permita cumplir con las especificaciones de los fabricantes en cuanto al nivel de vibraciones maximo tolerado. Los disenos cubren una amplia gama que va desde los bloques inerciales rigidos, apoyados sobre medios elasticos, a las losas flotantes que abarcan superficies de gran tamano. Cuando la cantidad de equipos a aislar es grande se opta generalmente por una sala provista de un piso sobre fundacion elastica o losa flotante. A la mayor flexibilidad de layout que provee esta alternativa, se suman las ventajas tecnicas de construir una losa de grandes dimensiones y masa, lo que beneficia la estabilidad del sistema. El medio elastico consiste generalmente en una manta continua de elastomero o bloques discretos de menor tamano, construidos del mismo material, o mediante resortes y amortiguadores viscosos. Con frecuencia son utiliza...
Based on the study of two similar buildings equipped with seismic instrumentation, finite element... more Based on the study of two similar buildings equipped with seismic instrumentation, finite element models are developed and calibrated using seismic signals of input and response, recorded on the two buildings in August 2006. One building was constructed on a traditional rigid foundation and the other was isolated with a Base Control System (BCS). These numerical models are used to carry out an exhaustive comparison of the buildings’ dynamic behavior and to evaluate the isolation system performance. The isolated building’s behavior is weakly nonlinear, because the dynamic properties of isolators depend on displacements and frequencies. The stiffness and the damping coefficient of the isolators are considered as constants, these approximations allow the use of commercial finite element software to study the dynamic response due to the seismic excitation. The dynamic equations are numerically integrated in time domain, considering the non proportional damping caused by viscous dampers ...
En la última década, la cosecha de energía a partir de fuentes ambientales ha sido un tópicoimpor... more En la última década, la cosecha de energía a partir de fuentes ambientales ha sido un tópicoimportante en el área de la investigación. La motivación viene dada por la posibilidad de alimentar a dispositivos de baja potencia a partir de energía disponible en la naturaleza. En el campo aeronáutico, resulta factible la construcción de alas multifuncionales que integran, dentro de su propia estructura, un sistema de cosecha y almacenaje de energía. Las vibraciones debido aperturbaciones de naturaleza aerodinámica y oscilaciones de ciclo límite de carácter aeroelástico, constituyen la fuente principal de energía del cosechador. En este trabajo,el modelo estructural del cosechador consiste en una viga en voladizo sometida a una excitación de base, cuyas superficies superior e inferior están cubiertas por transductores piezoeléctricos. Seexplora la influencia en la respuesta eléctrica y mecánica de:i) las funciones de aproximación propuestas para aproximar el desplazamiento transversal de ...
En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctr... more En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en laposibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en elmedio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativaviable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita deenergía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo,se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando elprincipio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos nolineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión.El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas que se utilizanpa...
En los ultimos anos, el numero de investigaciones asociadas al diseno de Vehiculos Aereos No Trip... more En los ultimos anos, el numero de investigaciones asociadas al diseno de Vehiculos Aereos No Tripulados autonomos ha ido creciendo. Nuevas tecnologias permiten el desarrollo de alas multifuncionales como sistemas cosechadores de energia que aprovechan la vibracion mecanica de su propia estructura (debidas a rafagas o a oscilaciones de ciclo limite causadas por inestabilidades aeroelasticas como el flutter) como fuente principal de energia de entrada. La conversion de la energia de deformacion mecanica en energia electrica puede llevarse a cabo mediante transductores piezoelectricos y asi alimentar a sensores y actuadores. En este trabajo se estudia una version simplificada de un ala multifuncional como elemento cosechador de energia, representada estructuralmente por una viga en voladizo y cuyas superficie superior e inferior se encuentran recubiertas por laminas piezoelectricas. En el extremo libre de la viga se vincula un perfil aerodinamico simetrico, mientras que las cargas aero...
Las vibraciones inducidas por el viento, asociadas al fenomeno de desprendimiento de vortices, ti... more Las vibraciones inducidas por el viento, asociadas al fenomeno de desprendimiento de vortices, tienen un fuerte impacto en la vida util de conductores electricos en lineas de alta tension debido a la ocurrencia de potencialmente elevadas tensiones de fatiga. Una forma habitual de evitar fallas por fatiga en los conductores electricos es colocar amortiguadores del tipo “Stockbridge” en cercania de los extremos de los vanos, lo que consigue reducir las tensiones de fatiga por debajo de los niveles considerados inseguros. El objetivo de este trabajo es presentar y comparar diferentes modelos analiticos y numericos que pueden utilizarse para definir el tipo, la posicion y la cantidad de amortiguadores necesarios. Las comparaciones de los resultados se asocian a modelos con diferentes grados de detalle. El problema planteado se torna marcadamente complejo debido a las incertidumbres originadas por el caracter aleatorio de la fuente de excitacion y al comportamiento no-lineal de los amort...
El control de la integridad de gasoductos es un objetivo basico de todos sus operadores. La prese... more El control de la integridad de gasoductos es un objetivo basico de todos sus operadores. La presencia de defectos y fisuras es un aspecto fundamental a tener en cuenta en el aseguramiento de la vida util de la caneria, libre de perdidas o rupturas, a partir del momento de su inauguracion y durante decadas de funcionamiento. Por este motivo es usual especificar la realizacion de monitoreos y controles de fractura en funcion de las condiciones de carga, propiedades de la linea y de los materiales empleados. El presente trabajo resume los estudios de fractura mecanica realizados en la caneria de un gasoducto proximo a la Ciudad de Cordoba, Argentina, basandose en datos tecnicos y resultados de ensayos de muestras obtenidas con este fin. La caneria fue construida en los anos 60 mediante tubos construidos mediante soldadura SAW de arco sumergido en forma helicoidal. De acuerdo con estudios actuales realizados sobre las muestras obtenidas del gasoducto, presenta tramos con defectos intern...
Numerosos sistemas mecanicos de importancia, con rotores que giran a velocidades muchas veces var... more Numerosos sistemas mecanicos de importancia, con rotores que giran a velocidades muchas veces variables, deben ser objeto de verificaciones de condiciones de funcionamiento, analisis, correcciones de anomalias y mantenimiento predictivo. La velocidad angular instantanea del eje (IAS) resulta ser una variable que esta intimamente relacionada con la dinamica de la maquina, y por esto, contiene informacion primaria del funcionamiento y de los procesos internos involucrados. El analisis de la IAS posibilita mejores diagnosticos respecto a mediciones traslacionales, por representar una informacion mas cercana a la fuente generadora. De los distintos metodos disponibles para la medicion de la IAS, se trabaja en metodos basados en el analisis de una senal portadora modulada por las variaciones de velocidad angular, debido a sus ventajas en cuanto a la aplicabilidad y costos. El sensor permanece fijo y se efectua una lectura del paso de alguna irregularidad descripta periodicamente sobre un...
En este trabajo se presentan formulas practicas para el dimensionamiento de placas circulares, co... more En este trabajo se presentan formulas practicas para el dimensionamiento de placas circulares, con bordes empotrados, sometidas a carga transversal uniforme. Las formulas permiten calcular en forma simple el espesor minimo requerido para asegurar que tanto la tension maxima como el desplazamiento maximo, no superan los valores admisibles. Las formulas practicas aqui presentadas han sido deducidas mediante una formulacion analitica aproximada y posteriormente validadas via MEF. Esto permitio ajustar los coeficientes, acotar el error y determinar el campo de validez de las aproximaciones.
La realizacion de conciertos de musica rock en estadios con un numero importante de personas en e... more La realizacion de conciertos de musica rock en estadios con un numero importante de personas en el campo de juego saltando al ritmo de la musica ha motivado quejas y denuncias por parte de vecinos que viven en edificios de departamentos en las zonas residenciales aledanas por encontrarse sometidos a molestas vibraciones durante estos eventos. Las ondas superficiales generadas por el salto de los espectadores coordinado por el tempo de las distintas canciones se propagan a gran distancia pudiendo producir la resonancia de los edificios cuya frecuencia fundamental se encuentra en un rango entre aproximadamente 1.8 y 2.5 Hz. En este trabajo se analizan resultados de modelos numericos de edificios que involucran efectos de interaccion suelo-estructura para reproducir las vibraciones registradas durante recitales en la terraza de edificios proximos al estadio del Club Atletico River Plate. Los modelos calibrados permiten realizar predicciones de las vibraciones en los edificios en base a...
Resumen. En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generar ener... more Resumen. En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generar energía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en la posibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en el medio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativa viable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita de energía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo, se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando el principio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos no lineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión. El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas...
En terminos de desarrollo ingenieril la categoria Super TC2000 es una de las mas importantes del ... more En terminos de desarrollo ingenieril la categoria Super TC2000 es una de las mas importantes del automovilismo en Argentina y es considerada como la mas avanzada tecnologicamente en Sudamerica. La estructura de seguridad, tipicamente llamada jaula de seguridad, es el componente principal del chasis de este tipo de vehiculo. Si la jaula es suficientemente rigida a la torsion, los comportamientos de subviraje y sobreviraje del automovil, que estan relacionadas con la estabilidad vehicular, pueden compensarse adecuadamente. Para corregir estos comportamientos no deseados se tiene en cuenta el fenomeno de transferencia lateral de carga. El presente trabajo estudia las influencias que poseen i) la rigidez torsional de la estructura de seguridad y ii) la rigidez de las barras estabilizadoras, en la distribucion de la transferencia lateral de carga entre tren delantero y trasero del coche. Se derivan las ecuaciones analiticas que gobiernan un modelo estructural simplificado de la estructur...
En el presente trabajo se estudia el acondicionamiento dinamico de losas de edificios de grandes ... more En el presente trabajo se estudia el acondicionamiento dinamico de losas de edificios de grandes luces sujetos a vibraciones causadas por el trafico y por la presencia de equipos electromecanicos, con el objeto de cumplir especificaciones de fabricantes de equipos de medicion y diagnostico. Especificamente se estudia como disminuir la respuesta estructural de losas de grandes dimensiones, muy susceptibles a los fenomenos de resonancia a causa del bajo coeficiente de amortiguamiento, colocando dispositivos disipadores. Debido al bajo nivel de fuerzas generado en los amortiguadores la insercion de los disipadores se realiza mediante columnas metalicas de seccion transversal relativamente pequena, donde los requerimientos basicos estan referidos a la rigidez de las columnas y las fundaciones, para un adecuado funcionamiento del modelo dinamico de Maxwell que se genera. Los disipadores son del tipo viscoso, y la cantidad y ubicacion son optimizadas para mejorar la respuesta estructural....
La instalacion de equipos sensibles a las vibraciones en plantas industriales requiere a menudo d... more La instalacion de equipos sensibles a las vibraciones en plantas industriales requiere a menudo del diseno de un sistema de aislamiento de la inmision, que permita cumplir con las especificaciones de los fabricantes en cuanto al nivel de vibraciones maximo tolerado. Los disenos cubren una amplia gama que va desde los bloques inerciales rigidos, apoyados sobre medios elasticos, a las losas flotantes que abarcan superficies de gran tamano. Cuando la cantidad de equipos a aislar es grande se opta generalmente por una sala provista de un piso sobre fundacion elastica o losa flotante. A la mayor flexibilidad de layout que provee esta alternativa, se suman las ventajas tecnicas de construir una losa de grandes dimensiones y masa, lo que beneficia la estabilidad del sistema. El medio elastico consiste generalmente en una manta continua de elastomero o bloques discretos de menor tamano, construidos del mismo material, o mediante resortes y amortiguadores viscosos. Con frecuencia son utiliza...
Based on the study of two similar buildings equipped with seismic instrumentation, finite element... more Based on the study of two similar buildings equipped with seismic instrumentation, finite element models are developed and calibrated using seismic signals of input and response, recorded on the two buildings in August 2006. One building was constructed on a traditional rigid foundation and the other was isolated with a Base Control System (BCS). These numerical models are used to carry out an exhaustive comparison of the buildings’ dynamic behavior and to evaluate the isolation system performance. The isolated building’s behavior is weakly nonlinear, because the dynamic properties of isolators depend on displacements and frequencies. The stiffness and the damping coefficient of the isolators are considered as constants, these approximations allow the use of commercial finite element software to study the dynamic response due to the seismic excitation. The dynamic equations are numerically integrated in time domain, considering the non proportional damping caused by viscous dampers ...
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