Fundamentos de Dinàmica Estructural

 

FUNDAMENTOS DE DINÀMICA ESTRUCTURAL TAREA OPCIONAL 1 CATHERIN LIZETH PINZON LOPEZ 1360426-3747 ANÁLISIS EXPERIMENTAL DEL COMPORTAMIENTO DE UN SISTEMA DINÁMICO. Hardware: Teléfono inteligente. Software:  Aplicación VidSensor, la cual es orientada como una aplicación científica utilizada masivamente en ingeniería en donde se requiera registrar, analizar, recolectar datos arrojados cuando se utiliza la función de acelerómetro y vibración cuantitativa.

Sistema dinámico: La estructura que se implemento  fue el tablero de baloncesto de una de las canchas ubicadas en la zona deportiva de la Universidad del Valle

Figura 1. Tablero de baloncesto utilizado y medidas reglamentarias de este.

Procedimiento: inicialmente se procedió a enlazar el celular con la cesta por medio del uso de silicona para garantizar una correcta adherencia y así evitar posibles errores por colisiones entre el hardware y la cesta. Ya con el ensamblaje listo se da inicio al software para que comience a registrar las vibraciones; consecutivamente se intenta encestar el balón de baloncesto o que al menos haga contacto con el tablero, logrando con ello dos impactos con el tablero en el transcurso de 90 segundos. Por último, se intenta parar el registro del software de una manera precavida como para que no haga un registro extra, el cual no interesaría.

Resultados obtenidos: por medio de VidSensor se obtuvo graficas de ‘Aceleración Vs Tiempo’ y ‘Frecuencia vs Amplitud’ que se ilustran en las Figuras 2,3,4,5; 2,3,4,5; además se debe enmarcar que estas graficas se presentan en la forma en que el software registra la respuesta del sistema dinámico, que es de forma triaxial.

 

Figura 2. Aceleración Vs Tiempo (eje x).

 

Figura 3. Aceleración Vs Tiempo (eje y).

Figura 4. Aceleración Vs Tiempo (eje z). Debido a que la respuesta del sistema en aceleración fue considerable para el registro del programa, los picos de aceleración fueron mostrados como ‘LIMIT’ debido a que sobrepasaron el límite de registro, por ende, los picos se hallaron haciendo una evaluación de las gráficas.   Aceleración pico (Pk) en el eje x: 30 m/s2 en 76 s, aproximadamente.   Aceleración pico (Pk) en el eje y: -22 m/s2 en 21 s, aproximadamente.   Aceleración pico (Pk) en el eje z: 38 m/s2 en 21 s, aproximadamente. 

  

Figura 5. Frecuencia (eje x).

 

Figura 6. Frecuencia (eje y).

 

Figura 7. Frecuencia (eje z).   Frecuencia p predominante redominante en el eje x: 1.2 Hz, aproximadamente.   Frecuencia p predominante redominante en el eje y: 12.5 Hz, aproximadamente.   Frecuencia p predominante redominante en el eje z: 12.5 Hz, aproximadamente.  

 



Análisis de los resultados:   En los segundos siguientes y próximos a veinte (20) se puede visualizar que fue donde se presentó la mayor aceleración en los tres ejes exceptuando el eje x, aunque este en este tiempo también marco una aceleración considerable. Cerca de los veinte segundos fue el primer impacto y en donde se encesto el balón.   Con respecto a la aceleración señalada en el eje z se debe tener en cuenta la aceleración debida a la gravedad, en donde en el sentido que apunta hacia el centro de la tierra se procede a sumar 9.81 m/s2 y se resta cuando la aceleración producida por el impacto se





dirige en sentido contrario al anterior caso expuesto.   Según los graficas de ‘Aceleración vs Tiempo Tiempo’’ de los tres ejes se puede concluir que la respuesta fue muy similar en términos numéricos, lo cual se visualizó cuando se realizó la práctica.   Cuando se prosigue analizando las gráficas de aceleración se podría llegar a concluir que el amortiguamiento que presenta el sistema es adecuado, ya que en termino de 10 segundos se atenúa formidablemente la aceleración del sistema.   Debido al diseño del tablero de baloncesto (no profesional) este tiene una alta respuesta cuando se impacta y esto se evidencia tanto en los registros de aceleración como presencialmente, aunque esto no debería suceder ya que en competiciones profesionales se procura que la rigidez del conjunto de la canasta y el poste sea considerable dado que entre mayor sea la respuesta en aceleración de este sistema mayor será la probabilidad de fallo en encestar la pelota.





