Ejercicios de modelización de Sistemas Mecánicos

1. Ejercicios de Modelización
Alfonso Cubillos
Programa de Ing. Mecánica
Universidad de Ibagué
Aplicaciones computacionales de la
Mecánica de Materiales
Agosto 2007
Alfonso Cubillos Ejercicios de Modelización

2. Ejercicio 1 - Modelo Suspensión Automovil
Normalmente la suspensión de cualquier vehículo se realiza
combinando un resorte y un amortiguador
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3. Ejercicio 1 - Modelo Suspensión Automovil
Un modelo simplificado del sistema de suspensión se puede
construir analizando sólo el desplazamiento vertical de una de
las ruedas del mismo (un cuarto del auto).
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4. Ejercicio 1 - Modelo Suspensión Automovil
La ecuaciones diferenciales que describen el sistema son
k1 (y0 (t) − y1 ) − b(y˙1 − y˙2 ) − k2 (y1 − y2 ) = m1 y1
¨
k2 (y1 − y2 ) + b(y˙1 − y˙2 ) = m2 y2
¨
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5. Ejercicio 1 - Modelo Suspensión Automovil
Comparación entre la respuesta del modelo por ecuaciones
diferenciales en Simulink y la respuesta del mismo por Working
Model.
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6. Ejercicio 2
Una fuerza de fricción viscosa se desarrolla en la interfase de
la superficie del piston. Desarrollar las ecuaciones de
movimiento del sistema.
Simular tomando
m1 = 4 kg,
m2 = 36 kg,
K = 50 N/m,
b = 2 N · s/m
a=4m
F = 20 N
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7. Ejercicio 3
La masa M1 esta al final de la palanca que posee dos resortes
idénticos conectados en la mitad de la misma. Cuando
θ = x = 0, los resortes no están comprimidos. Asuma |θ|
pequeño, es decir sin θ θ y cos θ 1
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