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Título:
Diseño e implementación de un sistema de medición de FRF y aplicación de análisis modal de vibraciones
Autor:
Pereira Torres, Roberto Andrés
Profesor Patrocinante:
Arenas Bermúdez, Jorge Patricio
Grado a Optar:
Ingeniero Acústico - Licenciado en Acústica
Materia:
análisis modal - vibraciones; procesamiento analógico de señales eléctricas
Universidad:
Universidad Austral de Chile
Facultad:
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela:
Escuela de Ingeniería Acústica
Año de Aceptación:
2008
Resumen:
El presente documento plantea metódicamente el trabajo requerido para el diseño e implementación de un sistema multicanal de medición de funciones de respuesta de frecuencia (FRF), enfocado al análisis modal de vibraciones, usando la instrumentación disponible en el Instituto de Acústica de la Universidad Austral de Chile. El trabajo consiste en constituir las conexiones necesarias para el correcto flujo y procesamiento analógico de las señales eléctricas captadas por los sensores piezoeléctricos disponibles, junto con la programación en Labview 6i de un software que realice el procesamiento digital de las señales captadas y que brinde diversos tipos de utilidades al usuario. Se diseñaron y llevaron a cabo experimentos para la realización de mediciones de FRF a una barra empotrada - libre y a una placa libre en sus cuatro bordes, con el fin de reconstruir los respectivos modos de vibración de ambas estructuras mediante el método de extracción de peaks. En el caso de la barra, existe evidente correspondencia entre los resultados experimentales y las predicciones teóricas, tanto en las formas de modo como en las frecuencias naturales detectadas. En la placa no se observa correspondencia alguna entre el modelo teórico y los resultados obtenidos a partir de las FRF medidas, obteniéndose posibles frecuencias naturales y modos de vibración distintos a los indicados en las referencias. Se considera como principal causa de esta disparidad a la diferencia entre el tipo de montaje utilizado en la referencia y el montaje planteado en el presente trabajo.
Abstract:
This work presents the steps required for the design and implementation of a Frequency Response Function (FRF) multichannel measurement system, focused on the vibration modal analysis, by using the available instrumentation on the Institute of Acoustics of the Universidad Austral de Chile. The work consists on constituting the necessary connections for the correct flow and analogical processing of the electric signals measured by piezolectric sensors, as well as the programming of a signal processing software in Labview 6i that offers diverse types of utilities to the user. FRF measurements were done over a free – clamped bar and over a completely free square plate in order to get the vibration mode shapes of both structures by using the peak extraction method. In the bar case, evident correspondence exists between the experimental results and the theoretical predictions. No correspondence is observed between the theoretical model and the results obtained from the measured FRF for the plate. The possible natural frequencies and mode shapes obtained were different from the indicated in the references. The main reason for this disparity is considered to be the difference between the set up used in the reference and the one presented in this work.
Palabras Clave:
análisis modal - vibraciones; procesamiento analógico de señales eléctricas
Editor:
Universidad Austral de Chile - Sistema de Bibliotecas - Programa Cybertesis
Formato:
text/pdf
Idioma:
es
Copyright:
Pereira Torres, Roberto Andrés
Dirección Electrónica:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2008/bmfcip436d/doc/bmfcip436d.pdf