Desarrollo de una metodología experimental para la determinación directa de las propiedades óptimas de un disipador de vibraciones

Abstract

El presente trabajo se basa en la identificación experimental de propiedades modales de una estructura para la posterior instalación de un sistema de mitigación de vibraciones que minimice su respuesta dinámica. Los TMDs (Tuned Mass Damper) son los dispositivos de mitigación pasiva de vibraciones más adecuados para solucionar el problema vibratorio en estructuras esbeltas. Se ha instalado un TMD sobre una plataforma real monitorizada de características conocidas. La interacción TMD - estructura da lugar a un acoplamiento dinámico que reduce la amplificación de las FRFs (Funciones de Respuesta en Frecuencia). Para ello, es necesario sintonizar el TMD: escoger unas propiedades de masa, rigidez y amortiguamiento adecuadas. Se ha desarrollado una metodología que permite obtener estas propiedades físicas óptimas a partir de datos experimentales de la estructura, utilizando técnicas de análisis modal experimental y algoritmos de optimización de modelos analíticos. La metodología es general y aplicable a cualquier problema de TMDs similar.

This work is based on experimental detection of structural modal properties to subsequently install a system which mitigates vibrations. TMDs (tuned mass dampers) are the best pasive mitigation devices to solve vibration problems of slender structures. A TMD has been installed on a real monitored platform of known properties. TMD-structure interaction leads to a dynamic coupling which reduces the amplification of the FRFs (frequency response functions). That means tuning the TMD: choosing a proper value of mass, stiffness and damping. It has been developed a methodology that is able to find this optimum physical properties from experimental data of the structure, using experimental modal analysis techniques and optimisation algorithms of analytic models. The methodology is comprehensive and applicable to any parallel TMD problem.