Análisis dinámico de una viga flexible biarticulada con soporte magnético

Abstract

Es habitual en el ámbito de la ingeniería estudiar el fenómeno de las vibraciones sobre los sistemas estructurales con el fin de conocer su comportamiento dinámico y poder así anticipar y prevenir cualquier fallo en servicio. Este movimiento oscilatorio depende fundamentalmente de las frecuencias naturales y sus correspondientes modos de vibración, parámetros estrechamente ligados a la masa y rigidez de la estructura. Como alternativa a la variación de apoyos y/o grados de libertad o a la aplicación de resortes, el presente trabajo se centra en la evaluación del uso de imanes temporales para actuar sobre la rigidez de la estructura y, por tanto, sobre su comportamiento dinámico. Tomando como referencia un sistema experimental real, se implementa el modelo equivalente en Matlab y se analiza de forma teórica la influencia del soporte magnético sobre la frecuencia fundamental y las propias oscilaciones de una viga biarticulada.

It is common practice in the engineering field to study the phenomenon of vibrations associated to structural systems in order to know its dynamic behaviour and thereby anticipate and prevent any service failure. This oscillating movement depends primarily on natural frequencies and its vibration modes, which are closely linked to mass and stiffness of the structure. As an alternative to changing supports and/or degrees of freedom or implementing springs, the present work studies the use of temporary magnets to act on stiffness of the structure and, therefore, on its dynamic behaviour. Taking as a reference an experimental and real system, the equivalent Matlab model is implemented and the influence of the magnetic support on fundamental frequency and oscillations of a biarticulated beam is theoretically analysed.