Este documento describe el uso del método de elementos finitos para simular la transmisión lateral de vibraciones a través de uniones con suelos flotantes. Actualmente, las normas existentes no proporcionan una forma de calcular este índice de reducción de vibraciones para muchas soluciones constructivas. El método de elementos finitos permitiría simular diferentes configuraciones y mejorar las predicciones numéricas sobre el aislamiento acústico. Se simulará el procedimiento de medición descrito en las normas ISO para obtener este índice y evaluar union
Estudio de regiones activas solares a través de técnicas de diversidad de faseastrosanti
Este documento presenta un proyecto de tesis doctoral sobre el estudio de regiones activas solares a alta resolución utilizando técnicas de diversidad de fase. El objetivo es aprender métodos de restauración de imágenes y observar la dinámica fina en regiones activas aplicando técnicas como corrección de distorsión y filtrado. Se realizaron observaciones con el telescopio sueco en La Palma y el plan de trabajo incluye análisis de velocidades de flujo, mapas magnéticos y publicación de
El documento describe el método de calibración de aberraciones y reconstrucción de imágenes utilizado en el instrumento IMaX a bordo del satélite Hinode. Se toman pares de imágenes enfocadas y desenfocadas (técnica de diversidad de fase) para medir el frente de onda y calcular la función de dispersión del punto. Luego, se reconstruyen las imágenes de ciencia mediante deconvolución utilizando la función de dispersión medida, con el fin de corregir las aberraciones instrumentales.
Modelo de gravitación cuántica de Horava Lifshitz sin Invariancia de LorentzYohana Bonilla Gutiérrez
Se estudia el modelo de gravedad cuántica propuesto por Petr Horava en [1, 2]. Esta teoría cuántica
de campos gravitacional, presenta escalamiento anisotrópico entre espacio y tiempo, con exponente dinámico crıtico z = 3. La teoría describe gravitones no relativistas interactuantes para distancias cortas y se caracteriza por ser renormalizable por conteo de
potencias en 3 + 1 dimensiones (ADM).
El documento describe un experimento para estudiar ondas de ultrasonido mediante el análisis de su propagación, reflexión, interferencia y difracción. Se utiliza un emisor y receptor de ultrasonidos unidos a un osciloscopio para analizar las señales emitidas y recibidas a diferentes frecuencias y distancias. El objetivo es caracterizar las propiedades de las ondas de ultrasonido y validar teoremas como el de Fourier a través de la descomposición de señales periódicas como cuadradas y triangulares.
El documento describe un experimento sobre técnicas de descontaminación. Se contaminó una superficie con Tc-99m y se midió la contaminación inicial. Luego se aplicó una solución descontaminante y se midió la actividad residual, determinando el factor de descontaminación. Finalmente, se instruyó sobre los protocolos de seguridad para trabajar con material radiactivo.
El documento compara analíticamente arreglos de antenas Yagi utilizando los métodos de momentos y multiplicación de patrones. Analiza propiedades de operación de arreglos horizontales y verticales formados por 3 antenas Yagi con diferentes números de elementos (3, 6 y 9) usando el método de momentos. Adicionalmente, compara los patrones de radiación obtenidos con la aproximación dada por el método de multiplicación de patrones variando la separación entre las Yagis.
El documento describe cómo determinar la velocidad instantánea y la aceleración de un objeto como funciones del tiempo, cuando se conoce la expresión que relaciona su posición con el tiempo. Se deduce que la velocidad es 2At - B y la aceleración es 2A, sustituyendo los valores numéricos de A, B y C en las expresiones.
Este documento describe un estudio que utilizó el método de elementos finitos para analizar la distribución de tensiones en caninos superiores restaurados con diferentes sistemas de postes y coronas definitivas. Se crearon cuatro modelos tridimensionales con el software CAD CATIA y se analizaron usando el software ABAQUS. Los resultados mostraron que los dientes naturales y los restaurados con postes de fibra de vidrio experimentaron valores similares de tensión bajo una carga compresiva de 550N.
Estudio de regiones activas solares a través de técnicas de diversidad de faseastrosanti
Este documento presenta un proyecto de tesis doctoral sobre el estudio de regiones activas solares a alta resolución utilizando técnicas de diversidad de fase. El objetivo es aprender métodos de restauración de imágenes y observar la dinámica fina en regiones activas aplicando técnicas como corrección de distorsión y filtrado. Se realizaron observaciones con el telescopio sueco en La Palma y el plan de trabajo incluye análisis de velocidades de flujo, mapas magnéticos y publicación de
El documento describe el método de calibración de aberraciones y reconstrucción de imágenes utilizado en el instrumento IMaX a bordo del satélite Hinode. Se toman pares de imágenes enfocadas y desenfocadas (técnica de diversidad de fase) para medir el frente de onda y calcular la función de dispersión del punto. Luego, se reconstruyen las imágenes de ciencia mediante deconvolución utilizando la función de dispersión medida, con el fin de corregir las aberraciones instrumentales.
Modelo de gravitación cuántica de Horava Lifshitz sin Invariancia de LorentzYohana Bonilla Gutiérrez
Se estudia el modelo de gravedad cuántica propuesto por Petr Horava en [1, 2]. Esta teoría cuántica
de campos gravitacional, presenta escalamiento anisotrópico entre espacio y tiempo, con exponente dinámico crıtico z = 3. La teoría describe gravitones no relativistas interactuantes para distancias cortas y se caracteriza por ser renormalizable por conteo de
potencias en 3 + 1 dimensiones (ADM).
El documento describe un experimento para estudiar ondas de ultrasonido mediante el análisis de su propagación, reflexión, interferencia y difracción. Se utiliza un emisor y receptor de ultrasonidos unidos a un osciloscopio para analizar las señales emitidas y recibidas a diferentes frecuencias y distancias. El objetivo es caracterizar las propiedades de las ondas de ultrasonido y validar teoremas como el de Fourier a través de la descomposición de señales periódicas como cuadradas y triangulares.
El documento describe un experimento sobre técnicas de descontaminación. Se contaminó una superficie con Tc-99m y se midió la contaminación inicial. Luego se aplicó una solución descontaminante y se midió la actividad residual, determinando el factor de descontaminación. Finalmente, se instruyó sobre los protocolos de seguridad para trabajar con material radiactivo.
El documento compara analíticamente arreglos de antenas Yagi utilizando los métodos de momentos y multiplicación de patrones. Analiza propiedades de operación de arreglos horizontales y verticales formados por 3 antenas Yagi con diferentes números de elementos (3, 6 y 9) usando el método de momentos. Adicionalmente, compara los patrones de radiación obtenidos con la aproximación dada por el método de multiplicación de patrones variando la separación entre las Yagis.
El documento describe cómo determinar la velocidad instantánea y la aceleración de un objeto como funciones del tiempo, cuando se conoce la expresión que relaciona su posición con el tiempo. Se deduce que la velocidad es 2At - B y la aceleración es 2A, sustituyendo los valores numéricos de A, B y C en las expresiones.
Este documento describe un estudio que utilizó el método de elementos finitos para analizar la distribución de tensiones en caninos superiores restaurados con diferentes sistemas de postes y coronas definitivas. Se crearon cuatro modelos tridimensionales con el software CAD CATIA y se analizaron usando el software ABAQUS. Los resultados mostraron que los dientes naturales y los restaurados con postes de fibra de vidrio experimentaron valores similares de tensión bajo una carga compresiva de 550N.
Solución de un problema eliptico elementos finitos matlabWilder Ramirez
Este documento describe un programa para resolver problemas elípticos bidimensionales utilizando el método de elementos finitos. El programa sigue tres etapas: 1) pre-proceso, que implementa el mallado y las condiciones de contorno; 2) proceso, que genera la matriz de rigidez y el vector de fuerza y resuelve el sistema; y 3) post-proceso, que grafica la solución y analiza el error. El programa permite resolver automáticamente ecuaciones elípticas bidimensionales ingresando los parámetros del dominio, las funciones f y k, y
El documento describe el método de los elementos finitos (FEM) para el análisis de estructuras. FEM divide una estructura continua en elementos finitos más pequeños y determina el comportamiento de cada elemento. Esto permite representar la deformación general de la estructura. El documento explica cómo determinar la matriz de rigidez y el vector de fuerzas para un elemento utilizando FEM, lo que permite resolver ecuaciones de equilibrio y analizar tensiones y desplazamientos en la estructura.
Este documento presenta un esquema numérico para resolver las ecuaciones de Euler compresibles mediante el método de elementos finitos. El esquema utiliza una formulación SUPG de alto orden para estabilizar los términos convectivos y un término de captura de choque para manejar las discontinuidades. Se analizan dos modelos de gas real para tratar flujos a alta temperatura. El código fue validado mediante problemas de prueba y se muestran resultados numéricos para flujos transónicos, supersónicos e hipersónicos.
Uno. El documento describe el método de los elementos finitos para resolver problemas de ingeniería y física. Dos. Explica que el método discretiza la geometría en pequeños elementos y aplica ecuaciones diferenciales a cada elemento. Tres. A lo largo de los años, varios autores desarrollaron el método moderno de elementos finitos, incluyendo el uso de matrices y computadoras para resolver problemas con muchas incógnitas.
Este documento es un título de Experto Universitario en Teoría y Aplicación de Elementos Finitos otorgado por la Universidad Nacional de Educación a Distancia a José Manuel Gómez Vega, quien completó con éxito 30 créditos ECTS y 750 horas de estudios en el programa modular de Teoría y Aplicación Práctica del Método de Elementos Finitos y Simulación. El título fue expedido el 15 de febrero de 2011 en Madrid y firmado por el Rector Juan A. Gimeno Ullastres.
Análisis por elementos finitos del impacto contra un guardarraíl con Sistema de Protección para Motociclistas (SPM).
Calificación: Matrícula de Honor
- 1º Premio FLUOR al mejor Proyecto fin de carrera 2009.
- 2º Premio Cátedra ADA de seguridad vial 2009
1. Se presenta un estudio sobre la simulación del fenómeno del golpe de ariete mediante métodos numéricos como el método de las características y elementos finitos.
2. El golpe de ariete ocurre cuando se altera bruscamente el caudal en una tubería cerrada, generando oscilaciones en la presión y velocidad del fluido. Se describen las ecuaciones y condiciones iniciales que rigen el fenómeno.
3. Los métodos numéricos permiten variar parámetros como las condiciones de frontera y agregar
Este documento introduce el Método de los Elementos Finitos (MEF) para problemas elípticos unidimensionales. Primero, formula el problema como un problema de minimización y uno variacional equivalentes. Luego, demuestra que estos problemas tienen una única solución. Finalmente, introduce el MEF para aproximar la solución mediante funciones lineales por tramos, lo que conduce a un sistema de ecuaciones algebraicas.
Método elementos finitos (first course in the finite elements method)ArawiIsabel89
Este documento proporciona una introducción al método de elementos finitos. Explica que el método de elementos finitos es un método numérico para resolver problemas de ingeniería complejos dividiendo un cuerpo en pequeños elementos. Luego describe los pasos generales del método, incluida la selección de tipos de elementos, la deducción de matrices de rigidez y ecuaciones, y la interpretación de resultados. También presenta ejemplos de aplicaciones como análisis estructural y de transferencia de calor.
Este documento presenta el método de los elementos finitos para el análisis estructural. Introduce las nociones básicas de sistemas discretos y continuos, y explica la hipótesis de discretización utilizada en el método de los elementos finitos. Además, describe las funciones de interpolación y los criterios de convergencia necesarios para aplicar este método al análisis de estructuras. Finalmente, detalla las ecuaciones generales del método de los elementos finitos para llevar a cabo dicho análisis.
Este documento describe el método de elementos finitos y su historia. Se divide la estructura en elementos finitos interconectados y se formulan ecuaciones para cada elemento, luego se combinan para obtener la solución completa. El ordenador juega un papel clave al resolver los grandes sistemas de ecuaciones generados. Los pasos generales incluyen discretizar la estructura, seleccionar los tipos de elementos, formular las ecuaciones y resolverlas.
PFC (Julio 2011): Modelo de elementos finitos de la estructura de un avión.
El objetivo es realizar un modelo de elementos finitos del ala de un avión. Para ello, lo primero será elegir el avión en cuestión y obtener dimensiones y características del mismo. Una vez seleccionada la aeronave, se hace un predimensionado del cajón de su ala. Esto es, hallar los esfuerzos a los que está sometida la estructura con es caso de carga que se indica y compararlo con los esfuerzos críticos o de fallo de cada uno de los componentes (larguerillos, revestimiento, etc.).
Este predimensionado se utiliza para hacer el primer modelo en elementos finitos que se analiza. Después de calcular los esfuerzos con Nastran se hace una corrección, si hiciese falta, para obtener las dimensiones finales.
PFC (Julio 2011): Modelo de elementos finitos de la estructura de un avión.
El objetivo es realizar un modelo de elementos finitos del ala de un avión. Para ello, lo primero será elegir el avión en cuestión y obtener dimensiones y características del mismo. Una vez seleccionada la aeronave, se hace un predimensionado del cajón de su ala. Esto es, hallar los esfuerzos a los que está sometida la estructura con es caso de carga que se indica y compararlo con los esfuerzos críticos o de fallo de cada uno de los componentes (larguerillos, revestimiento, etc.).
Este predimensionado se utiliza para hacer el primer modelo en elementos finitos que se analiza. Después de calcular los esfuerzos con Nastran se hace una corrección, si hiciese falta, para obtener las dimensiones finales.
Este documento presenta la resolución de un problema de una viga empotrada en un extremo y sometida a carga axial mediante el método de los elementos finitos. Se discretiza la viga usando dos elementos lineales y un elemento cuadrático, y se obtienen las matrices de rigidez y vectores de fuerzas para cada caso. Finalmente, se calculan los desplazamientos en los nodos para comparar los resultados de las diferentes discretizaciones.
Presentación Análisis de Elementos Finitos en nuevos productos Ing. Ricardo RíosDiseño e Ingeniería
El documento describe el método de los elementos finitos para obtener soluciones aproximadas de ecuaciones diferenciales que gobiernan problemas de ingeniería y ciencias aplicadas. El método involucra dividir un dominio geométrico en elementos finitos más pequeños, asignar propiedades a los nodos, ensamblar una matriz y resolverla numéricamente para obtener valores aproximados como deflexiones, esfuerzos y temperaturas.
Este documento presenta un resumen del método de elementos finitos para el análisis de vigas y marcos planos. Introduce conceptos básicos de álgebra matricial y vectorial, marco teórico de resistencia de materiales, definición y características de vigas y marcos, y los fundamentos del método de elementos finitos. Finalmente, describe el desarrollo de un programa computacional en Matlab que implementa el método de elementos finitos para resolver problemas de vigas y marcos planos.
Este documento presenta dos experimentos para determinar el módulo de Young de diferentes materiales mediante métodos dinámicos y estáticos. En el método dinámico se analizan las frecuencias de vibración de varas y tubos de diferentes longitudes y materiales. En el método estático se estudia la deformación de varas sometidas a diferentes cargas. Los resultados muestran que ambos métodos permiten calcular el módulo de Young a partir de las ecuaciones que relacionan la frecuencia, deformación y propiedades del material.
Este documento presenta los resultados de mediciones de respuestas impulsivas de recintos realizadas por el Centro de Investigación y Transferencia en Acústica en diversos espacios arquitectónicos en Argentina. Se describen 10 recintos medidos y se proporcionan detalles sobre su geometría, materiales y características. El objetivo es iniciar una base de datos a nivel nacional e internacional sobre respuestas impulsivas de recintos que permita profundizar la investigación en temas acústicos. Se incluyen espectrometrías de resp
Determinación Modulos Elasticidad en la Madera mediante Ultrasonido, Vibracio...germandominguezc
El documento describe estudios para determinar los módulos de elasticidad de cuatro especies de madera mediante tres métodos: ultrasonido, vibraciones y flexión estática. Los ensayos de ultrasonido y vibraciones midieron los módulos de elasticidad dinámicos, mientras que la flexión estática midió el módulo estático. Los resultados mostraron que los módulos dinámicos fueron mayores que el estático, y que hubo una alta correlación entre ellos. Los métodos no destructivos de ultrasonido y vibraciones pueden usarse como alternativa
Solución de un problema eliptico elementos finitos matlabWilder Ramirez
Este documento describe un programa para resolver problemas elípticos bidimensionales utilizando el método de elementos finitos. El programa sigue tres etapas: 1) pre-proceso, que implementa el mallado y las condiciones de contorno; 2) proceso, que genera la matriz de rigidez y el vector de fuerza y resuelve el sistema; y 3) post-proceso, que grafica la solución y analiza el error. El programa permite resolver automáticamente ecuaciones elípticas bidimensionales ingresando los parámetros del dominio, las funciones f y k, y
El documento describe el método de los elementos finitos (FEM) para el análisis de estructuras. FEM divide una estructura continua en elementos finitos más pequeños y determina el comportamiento de cada elemento. Esto permite representar la deformación general de la estructura. El documento explica cómo determinar la matriz de rigidez y el vector de fuerzas para un elemento utilizando FEM, lo que permite resolver ecuaciones de equilibrio y analizar tensiones y desplazamientos en la estructura.
Este documento presenta un esquema numérico para resolver las ecuaciones de Euler compresibles mediante el método de elementos finitos. El esquema utiliza una formulación SUPG de alto orden para estabilizar los términos convectivos y un término de captura de choque para manejar las discontinuidades. Se analizan dos modelos de gas real para tratar flujos a alta temperatura. El código fue validado mediante problemas de prueba y se muestran resultados numéricos para flujos transónicos, supersónicos e hipersónicos.
Uno. El documento describe el método de los elementos finitos para resolver problemas de ingeniería y física. Dos. Explica que el método discretiza la geometría en pequeños elementos y aplica ecuaciones diferenciales a cada elemento. Tres. A lo largo de los años, varios autores desarrollaron el método moderno de elementos finitos, incluyendo el uso de matrices y computadoras para resolver problemas con muchas incógnitas.
Este documento es un título de Experto Universitario en Teoría y Aplicación de Elementos Finitos otorgado por la Universidad Nacional de Educación a Distancia a José Manuel Gómez Vega, quien completó con éxito 30 créditos ECTS y 750 horas de estudios en el programa modular de Teoría y Aplicación Práctica del Método de Elementos Finitos y Simulación. El título fue expedido el 15 de febrero de 2011 en Madrid y firmado por el Rector Juan A. Gimeno Ullastres.
Análisis por elementos finitos del impacto contra un guardarraíl con Sistema de Protección para Motociclistas (SPM).
Calificación: Matrícula de Honor
- 1º Premio FLUOR al mejor Proyecto fin de carrera 2009.
- 2º Premio Cátedra ADA de seguridad vial 2009
1. Se presenta un estudio sobre la simulación del fenómeno del golpe de ariete mediante métodos numéricos como el método de las características y elementos finitos.
2. El golpe de ariete ocurre cuando se altera bruscamente el caudal en una tubería cerrada, generando oscilaciones en la presión y velocidad del fluido. Se describen las ecuaciones y condiciones iniciales que rigen el fenómeno.
3. Los métodos numéricos permiten variar parámetros como las condiciones de frontera y agregar
Este documento introduce el Método de los Elementos Finitos (MEF) para problemas elípticos unidimensionales. Primero, formula el problema como un problema de minimización y uno variacional equivalentes. Luego, demuestra que estos problemas tienen una única solución. Finalmente, introduce el MEF para aproximar la solución mediante funciones lineales por tramos, lo que conduce a un sistema de ecuaciones algebraicas.
Método elementos finitos (first course in the finite elements method)ArawiIsabel89
Este documento proporciona una introducción al método de elementos finitos. Explica que el método de elementos finitos es un método numérico para resolver problemas de ingeniería complejos dividiendo un cuerpo en pequeños elementos. Luego describe los pasos generales del método, incluida la selección de tipos de elementos, la deducción de matrices de rigidez y ecuaciones, y la interpretación de resultados. También presenta ejemplos de aplicaciones como análisis estructural y de transferencia de calor.
Este documento presenta el método de los elementos finitos para el análisis estructural. Introduce las nociones básicas de sistemas discretos y continuos, y explica la hipótesis de discretización utilizada en el método de los elementos finitos. Además, describe las funciones de interpolación y los criterios de convergencia necesarios para aplicar este método al análisis de estructuras. Finalmente, detalla las ecuaciones generales del método de los elementos finitos para llevar a cabo dicho análisis.
Este documento describe el método de elementos finitos y su historia. Se divide la estructura en elementos finitos interconectados y se formulan ecuaciones para cada elemento, luego se combinan para obtener la solución completa. El ordenador juega un papel clave al resolver los grandes sistemas de ecuaciones generados. Los pasos generales incluyen discretizar la estructura, seleccionar los tipos de elementos, formular las ecuaciones y resolverlas.
PFC (Julio 2011): Modelo de elementos finitos de la estructura de un avión.
El objetivo es realizar un modelo de elementos finitos del ala de un avión. Para ello, lo primero será elegir el avión en cuestión y obtener dimensiones y características del mismo. Una vez seleccionada la aeronave, se hace un predimensionado del cajón de su ala. Esto es, hallar los esfuerzos a los que está sometida la estructura con es caso de carga que se indica y compararlo con los esfuerzos críticos o de fallo de cada uno de los componentes (larguerillos, revestimiento, etc.).
Este predimensionado se utiliza para hacer el primer modelo en elementos finitos que se analiza. Después de calcular los esfuerzos con Nastran se hace una corrección, si hiciese falta, para obtener las dimensiones finales.
PFC (Julio 2011): Modelo de elementos finitos de la estructura de un avión.
El objetivo es realizar un modelo de elementos finitos del ala de un avión. Para ello, lo primero será elegir el avión en cuestión y obtener dimensiones y características del mismo. Una vez seleccionada la aeronave, se hace un predimensionado del cajón de su ala. Esto es, hallar los esfuerzos a los que está sometida la estructura con es caso de carga que se indica y compararlo con los esfuerzos críticos o de fallo de cada uno de los componentes (larguerillos, revestimiento, etc.).
Este predimensionado se utiliza para hacer el primer modelo en elementos finitos que se analiza. Después de calcular los esfuerzos con Nastran se hace una corrección, si hiciese falta, para obtener las dimensiones finales.
Este documento presenta la resolución de un problema de una viga empotrada en un extremo y sometida a carga axial mediante el método de los elementos finitos. Se discretiza la viga usando dos elementos lineales y un elemento cuadrático, y se obtienen las matrices de rigidez y vectores de fuerzas para cada caso. Finalmente, se calculan los desplazamientos en los nodos para comparar los resultados de las diferentes discretizaciones.
Presentación Análisis de Elementos Finitos en nuevos productos Ing. Ricardo RíosDiseño e Ingeniería
El documento describe el método de los elementos finitos para obtener soluciones aproximadas de ecuaciones diferenciales que gobiernan problemas de ingeniería y ciencias aplicadas. El método involucra dividir un dominio geométrico en elementos finitos más pequeños, asignar propiedades a los nodos, ensamblar una matriz y resolverla numéricamente para obtener valores aproximados como deflexiones, esfuerzos y temperaturas.
Este documento presenta un resumen del método de elementos finitos para el análisis de vigas y marcos planos. Introduce conceptos básicos de álgebra matricial y vectorial, marco teórico de resistencia de materiales, definición y características de vigas y marcos, y los fundamentos del método de elementos finitos. Finalmente, describe el desarrollo de un programa computacional en Matlab que implementa el método de elementos finitos para resolver problemas de vigas y marcos planos.
Este documento presenta dos experimentos para determinar el módulo de Young de diferentes materiales mediante métodos dinámicos y estáticos. En el método dinámico se analizan las frecuencias de vibración de varas y tubos de diferentes longitudes y materiales. En el método estático se estudia la deformación de varas sometidas a diferentes cargas. Los resultados muestran que ambos métodos permiten calcular el módulo de Young a partir de las ecuaciones que relacionan la frecuencia, deformación y propiedades del material.
Este documento presenta los resultados de mediciones de respuestas impulsivas de recintos realizadas por el Centro de Investigación y Transferencia en Acústica en diversos espacios arquitectónicos en Argentina. Se describen 10 recintos medidos y se proporcionan detalles sobre su geometría, materiales y características. El objetivo es iniciar una base de datos a nivel nacional e internacional sobre respuestas impulsivas de recintos que permita profundizar la investigación en temas acústicos. Se incluyen espectrometrías de resp
Determinación Modulos Elasticidad en la Madera mediante Ultrasonido, Vibracio...germandominguezc
El documento describe estudios para determinar los módulos de elasticidad de cuatro especies de madera mediante tres métodos: ultrasonido, vibraciones y flexión estática. Los ensayos de ultrasonido y vibraciones midieron los módulos de elasticidad dinámicos, mientras que la flexión estática midió el módulo estático. Los resultados mostraron que los módulos dinámicos fueron mayores que el estático, y que hubo una alta correlación entre ellos. Los métodos no destructivos de ultrasonido y vibraciones pueden usarse como alternativa
Este documento compara el uso de espectrogramas y la transformada wavelet para caracterizar las propiedades tiempo-frecuencia de registros sísmicos sintéticos y reales. Analiza señales sintéticas con diferentes patrones de frecuencia y discontinuidades, así como registros reales en edificios. Concluye que el espectrograma identifica con precisión la frecuencia pero no su ubicación temporal, mientras que la transformada wavelet identifica con mayor precisión cambios suaves o bruscos en el tiempo aunque con menor precisión en frecuencia. La transformada wavelet permite
Este documento describe un método para generar acelerogramas artificiales de terremotos de mayor magnitud a partir de registros de eventos más pequeños. El método utiliza el modelo sísmico de Brune para describir cómo escalan los terremotos con el tamaño. Se explica cómo dividir la fuente sísmica en celdas elementales y sumar las señales de cada celda usando las funciones de Green empíricas de los registros pequeños. Esto permite generar terremotos simulados compatibles con las teorías sismológicas actuales sobre cómo varía
Analisis espectral de propagacion de ondajcblackmore
Este documento presenta un análisis analítico de la propagación de ondas en pilotes para modelar la prueba de integridad de pilotes (PIT). Se desarrolla un modelo unidimensional que considera la disipación de energía y la interacción suelo-pilote. El problema se resuelve usando análisis espectral implementado en Matlab. Los parámetros del modelo se calibran y validan con pruebas reales.
El desarrollo actual de los dispositivos electrónicos cada vez mas sofisticados es
el resultado del estudio de sus propiedades físicas y del descubrimiento de nuevos
materiales, principalmente semiconductores. Los materiales con los que estamos
trabajando son semiconductores II-VI tales como ZnSe, CdSe, CdTe, etc. Los
semiconductores mencionados anteriormente son compuestos binarios. Son
también de gran interes las aleaciones ternarias como Zn1-xCdxSe y el Zn1-xCdxTe.
Uno de los semiconductores que más nos ha interesado es el ZnSe y sus
aleaciones con Cd como el Zn1-xCdxSe debido a que su ancho de banda prohibida
(Eg) esta en el rango rojo-azul-verde del espectro visible.
1) El documento trata sobre las leyes de Fick, la difusión y el procesamiento de materiales. 2) Explica conceptos como la difusión, los mecanismos de difusión, la energía de activación y las leyes de Fick. 3) También describe dos procesos de procesamiento como la soldadura por difusión y el endurecimiento superficial del acero por carburización con gas.
El documento presenta los conceptos básicos de las radiaciones no ionizantes, explica los requisitos de la legislación costarricense sobre este tema y describe la metodología para medir y evaluar estas radiaciones. Aborda dos tipos principales de radiación, define las radiaciones no ionizantes, muestra el espectro electromagnético y explica las ondas electromagnéticas. También resume los límites establecidos en la legislación para campos eléctricos y magnéticos generados por torres de transmisión y sistemas inalámbric
Este documento analiza diferentes filtros numéricos para la interpretación de sondeos eléctricos verticales (SEVs) en casos de alto contraste de resistividades, como ocurre en zonas contaminadas por hidrocarburos. Presenta un modelo numérico para evaluar el desempeño de los filtros en sistemas de 2 y 3 capas con contrastes de resistividad de 102 a 109. Concluye recomendando los filtros más eficientes y de mejor desempeño para cada rango de contrastes, con el fin de minimizar riesgos de dispersión numérica en la interpret
Aplicaciones de la transformada de fourier para deteccion de dañosJavier Gonzales
1) La transformada ondícula es una herramienta matemática que descompone señales en componentes localizadas en el tiempo y la frecuencia. Esto permite un análisis más detallado de señales no estacionarias que la transformada de Fourier.
2) El documento presenta dos aplicaciones de la transformada ondícula en ingeniería: la detección de componentes de diferentes frecuencias en una señal, y la detección de daños estructurales mediante pequeños cambios en la rigidez.
3) La transformada ond
El documento describe un experimento de espectrometría realizado para verificar la fórmula de Balmer y calibrar un espectrómetro de red. Se midieron las longitudes de onda de emisión del mercurio y sodio usando la red de difracción y se compararon con los valores teóricos. Los resultados experimentales estuvieron de acuerdo con la fórmula de Balmer y la constante de espaciamiento de la red fue determinada con precisión.
Este documento presenta información sobre la espectroscopia dieléctrica en el dominio de la frecuencia (DFR) y su aplicación para el diagnóstico de transformadores de potencia. Explica que la DFR mide la capacitancia y el factor de disipación a diferentes frecuencias para determinar la humedad en el aislamiento de papel y la conductividad del aceite aislante. También describe cómo la respuesta del sistema aislante del transformador es una combinación de las respuestas del aceite y el papel, y cómo la DFR puede usarse para evalu
Introducción al estudi sistemático de estructuras cristalinas por caracterización de difracción de rayos-X en polvos. Índices de Miller para distintos tipos de celda. Elucidación de una estrcutura cristalina a partir del difractograma, por análisis del método de Hannawalt.
Este documento discute la utilización reciente de los Métodos No Destructivos (MND) en la ingeniería civil, con énfasis en las técnicas acústicas. Explica que los MND permiten determinar rápidamente las propiedades físicas y mecánicas de materiales como suelos y estructuras de manera no invasiva. También revisa conceptos clave como el procesamiento de señales digitales y cómo esto permite identificar sistemas a través del análisis de ondas acústicas que atraviesan diferentes materiales
Este documento proporciona directrices para medir el grosor de materiales usando el método de pulso eco ultrasónico. Explica que la medición del grosor se realiza midiendo el tiempo que tarda una onda ultrasónica en rebotar en el fondo del material. También describe los procedimientos de calibración y estandarización usando bloques de referencia, así como los riesgos y consideraciones técnicas para realizar medidas precisas.
Este documento proporciona directrices para medir el grosor de materiales usando el método de pulso eco ultrasónico. Explica que la medición del grosor se realiza midiendo el tiempo que tarda una onda ultrasónica en rebotar en el material y volver, y que la velocidad de la onda depende de las propiedades físicas del material. También describe el proceso de calibración usando bloques de referencia de grosor conocido, y los pasos para realizar y documentar una medición de grosor.
Este documento proporciona directrices para medir el grosor de materiales usando el método de pulso eco ultrasónico. Explica que la medición del grosor se realiza midiendo el tiempo que tarda una onda ultrasónica en rebotar en el material y volver, y que la velocidad de la onda depende de las propiedades físicas del material. También describe el proceso de calibración usando bloques de referencia de grosor conocido, y los pasos para realizar y documentar una medición de grosor.
Aletas de Transferencia de Calor o Superficies Extendidas.pdfJuanAlbertoLugoMadri
Se hablara de las aletas de transferencia de calor y superficies extendidas ya que son muy importantes debido a que son estructuras diseñadas para aumentar el calor entre un fluido, un sólido y en qué sitio son utilizados estos materiales en la vida cotidiana
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Metodología - Proyecto de ingeniería "Dispensador automático"cristiaansabi19
Esta presentación contiene la metodología del proyecto de la materia "Introducción a la ingeniería". Dicho proyecto es sobre un dispensador de medicamentos automáticos.
1. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 2010 67
Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la
Simulación de las Transmisiones por Flanco en Uniones
con Suelos Flotantes
Romina Del Rey(1)
, Jesús Alba(1)
, Jaime Ramis(2)
y Eva Escuder(1)
(1) Universidad Politécnica de Valencia, Instituto para la Gestión Integral de Zonas Costeras,
Esc. politécnica superior de Gandía, C/ Paraninfo nº1 46730 Grao de Gandía-Valencia (España)
(e-mail: roderey@doctor.upv.es, jesalba@fis.upv.es, evescude@fis.upv.es)
(2) Universidad de Alicante, Dpto. Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal,
Apdo. Correos, 99; 03080 Alicante-España (e-mail: jramis@ua.es)
Recibido Dic. 17, 2009; Aceptado Feb. 10, 2010; Versión Final recibida Mar. 23, 2010
Resumen
En este trabajo se plantea el uso del método de los elementos finitos para el estudio de las
transmisiones laterales a través del índice de reducción de vibraciones, para el caso de soluciones
constructivas con suelos flotantes. Por una parte, la inserción de láminas elásticas en nuevas
soluciones constructivas es en la actualidad una práctica muy común. Por otra parte, los
procedimientos de ensayo para el estudio acústico de este conjunto (forjado con lámina elástica) son
muy laboriosos y las ecuaciones empíricas existentes no satisfacen la realidad en muchos de los
casos. Es por este motivo que se plantea el estudio mediante los elementos finitos, lo que nos
permitirá dar solución numérica a un gran conjunto de diferentes soluciones constructivas y poder así
mejorar las predicciones numéricas para el aislamiento acústico.
Palabras clave: transmisión lateral, aislamiento acústico, índice de reducción vibracional, predicción
acústica, elementos finitos.
Application of the Finite Elements Method for the
Simulation of Flanking Transmissions in Joints with
Floating Floors
Abstract
This paper presents the use of the finite elements method to study the flanking transmission through
the use of the vibration reduction index, for the case of constructive solutions that use floating floors.
On one side, the insertion of elastic interlayer in new building solutions is now a very common
practice. On the other side, the test procedures for the acoustic study of this kind of sets (concrete
floor with elastic interlayer) are very laborious and the existing empirical equations do not match
reality in many cases. For this reason, the study of the problem using finite elements would allows
giving numerical solution to a wide range of different constructive solutions and numerical prediction
for the acoustical isolation could be improved.
Keywords: flanking transmission, sound insulation, vibracional reduction index, acoustic prediction,
finite elements.
Información Tecnológica
Vol. 21(6), 67-78 (2010)
doi:10.1612/inf.tecnol.4398it.09
2. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201068
INTRODUCCIÓN
La instalación de suelos flotantes para reducir el ruido de impacto es una de las mejoras importantes
en las soluciones constructivas de la edificación europea. Estos suelos además son obligatorios en
países como España, con la entrada en vigor de forma obligatoria en abril de 2009 del Documento
Básico de Protección Frente al Ruido del Código Técnico de la Edificación, (DB-HR del CTE, 2007).
Con estos suelos flotantes se pretende, además de reducir los niveles del ruido de impacto, disminuir
la transmisión del ruido a través de los flancos o elementos laterales.
Las normas europeas CEN EN 12354-1(2000) y CEN EN 12354-2 (2000) plantean métodos de
predicción para la estimación del aislamiento acústico a ruido aéreo y ruido de impacto a través de
los elementos que componen la solución constructiva. En estas normativas se valora la transmisión
del ruido a través de los flancos laterales mediante el índice de reducción vibracional. Este parámetro
se puede obtener mediante el uso de fórmulas empíricas reconocidas en las normas citadas para
algunas soluciones constructivas y en un conjunto determinado y limitado de diseños rígidos o con
elementos elásticos insertados. En el caso de inserción de elementos elásticos, aparecen soluciones
limitadas con elementos con una masa por unidad de área elevada a los que se les ha colocado una
banda elástica determinada sin contemplar otros casos.
Por otro lado, para suelos flotantes, no produce ninguna corrección respecto a los valores de uniones
rígidas en el valor del índice de reducción vibracional, asumiendo que se produce una mejora directa
en el suelo añadido sobre el forjado. Por tanto, las normas citadas plantean carencias en la
obtención de las simulaciones, por falta de formulación para los casos con elementos elásticos y
láminas flotantes.
Otra técnica que puede ser factible es la obtención de información del flanco en una edificación,
mediante procedimientos de medida similares a los detallados en las normas ISO 10848 (2007), con
el uso de diferente equipamiento y la medición de multitud de datos de diferencias de niveles de
velocidad y tiempos de reverberación estructural, para obtener datos sobre transmisión de energía y
pérdidas. En Alba et Al. , 2007 a, se muestra un estudio donde la misma solución constructiva para
aislamiento acústico, tiene diferentes resultados de medición, debido a las diferentes condiciones de
los flancos laterales. Se pueden encontrar diferentes trabajos sobre estudios de las transmisiones
laterales, como son Craik y Osipov, 1995, Hopkins, 1999, Crispin al., 2006 y Alba et al., 2008. En
estos trabajos y en las normas ISO 10848 (2007) se puede comprobar lo complejo de estos ensayos,
que en algunos casos pueden durar varios días. Por tanto, el uso de herramientas numéricas es una
buena alternativa.
En este trabajo se ha simulado el procedimiento de medición descrito en las normas ISO 10848
(2007), para obtener el índice de reducción de vibraciones, mediante el método de los elementos
finitos. Han sido estudiadas diferentes configuraciones de uniones en forma de cruz (+) y de té (T),
comparando las mismas situaciones sin y con lámina elástica que cumpla, en la medida de lo
posible, las características que se señalan en la CEN EN 12354-1(2000).
ÍNDICE DE REDUCCIÓN VIBRACIONAL
El índice de reducción vibracional, Kij, se define como la magnitud relacionada con la transmisión de
potencia vibratoria a través de una unión entre elementos estructurales, normalizada con el objeto de
hacerla una magnitud invariante. Se determina normalizando la diferencia de niveles de velocidad
promediados en todas direcciones sobre la unión, con la longitud de la unión y la longitud de
absorción equivalente, si fuera relevante, de ambos elementos según la siguiente ecuación:
ji
ijjivijv
ij
aa
lDD
K
⋅
+
+
= log10
2
,,
(1)
En la expresión (1) Dv,ij (dB) es la diferencia del nivel de velocidad entre los elementos i y j, cuando el
elemento i es excitado, Dv,ji (dB) es la diferencia del nivel de velocidad entre los elementos j e i,
3. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 2010 69
cuando el elemento j es excitado, lij (m) es la longitud común de la unión entre los elementos i y j, ai
(m) y aj (m) son la longitud de absorción equivalente del elemento i o j respectivamente, que se
puede calcular mediante la siguiente expresión:
f
f
Tc
S
a
ref
is
i
i
,0
2
2.2
⋅
⋅⋅
=
π
(2)
Siendo Ts (s) el tiempo de reverberación estructural de cada elemento, S (m2
) el área de cada
elemento, f (Hz) la frecuencia central de la banda, fref es la frecuencia de referencia, 1000 Hz y
c0(m/s) es la velocidad del sonido en el aire.
Determinación experimental del índice de reducción vibracional
Tal y como se especifica en ISO 10848, es posible obtener el valor de Kij utilizando como base las
ecuaciones (1) y (2), a partir de la medición de la diferencia de niveles de velocidad de la unión en
ambas direcciones y del tiempo de reverberación estructural de los dos elementos. En esta norma se
detalla un procedimiento de ensayo que, posteriormente, será reproducido mediante simulación para
obtener información del índice de reducción de vibraciones por el método de los elementos finitos.
En este procedimiento se especifica que debe excitarse estructuralmente cada elemento en tres
posiciones. Las posiciones de medida deben distribuirse aleatoriamente y no simétricamente.
Además, la posición del transductor y de los puntos de excitación deben cumplir las siguientes
distancias mínimas: 0.5 m entre los puntos de excitación y los límites del elemento a ensayar, 1 m
entre los puntos de excitación y las posiciones de transductor asociadas y 0.5 m entre cada posición
del transductor.
Para la medición del tiempo de reverberación estructural se puede seguir la normativa ISO 3382-2
(2008). Se excita el elemento constructivo con un golpe de martillo y se obtiene el tiempo que tarda
en caer el sonido 60 dB. La norma indica al menos tres puntos de excitación por, al menos, tres
posiciones de transductor para la obtención del tiempo de reverberación estructural. Las condiciones
de colocación son similares a las de la medida de la diferencia de velocidades.
La determinación de la diferencia de niveles de velocidad junto con el tiempo de reverberación
estructural es el primer paso para la obtención de Kij. Las expresiones (1) y (2) se basan en una serie
de premisas sobre los campos acústicos de los elementos excitados, como la necesidad de campos
difusos y acoplamiento débil entre los elementos que conforman la unión (CEN 12354-1, 2000). Esta
condición de acoplamiento se refleja en la siguiente desigualdad:
dB
fm
fm
D
cij
cji
ijv ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−≥ lg3,
(3)
Donde mi(kg/m2
) y mj(kg/m2
) son las masas por unidad de área de cada elemento , y fci(Hz) y fcj(Hz)
son las frecuencias críticas de los elementos, que se pueden obtener de la siguiente relación:
i
io
ci
B
mc
f
π2
2
=
(4)
Siendo Bi(Nm) la rigidez a flexión del elemento.
Si no se cumple la condición (3) el índice de reducción de vibraciones que se obtienen tal y como se
indica en (1) no es representativo de la transmisión de energía entre los elementos sometidos a
estudio.
4. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201070
Fórmulas empíricas para el índice de reducción vibracional
En las normas CEN EN 12354-1(2000) y CEN EN 12354-2 (2000) se puede encontrar un anexo con
expresiones para obtener el índice de reducción vibracional. Estas expresiones han sido obtenidas a
través de datos empíricos, para tipos habituales de uniones. Tan solo existen expresiones empíricas
para el caso de uniones en que los elementos a ambos lados de la unión en el mismo plano tienen la
misma masa. La figura 1 muestra el caso de uniones rígidas.
Fig. 1: Uniones rígidas a comparar. Unión de elementos homogéneos, en +
(derecha) y en T (izquierda)
En el caso de la unión en cruz, se definen las siguientes relaciones para los índices de reducción
vibracional asociados:
dB/octava0dB;M5,7M17,17,8 2
13 ⋅++=K (5a)
dB/octava0dB;)K(M5,77,8 23
2
12 =⋅+=K (5b)
En el caso de la unión en T, se definen las siguientes relaciones para los índices de reducción
vibracional asociados:
dB/octava0dB;M5,7M14,17,5 2
13 ⋅++=K (6a)
dB/octava0dB;)K(M5,77,5 23
2
12 =⋅+=K (6b)
Las expresiones (5) y (6) están dadas en función de la magnitud M definida como:
i
i
m'
m'
M ⊥
= lg
(7)
Siendo m’i la masa por unidad de superficie del elemento i en el camino de transmisión ij y m’⊥i la
masa por unidad de superficie del otro elemento, perpendicular al i, que forma la unión. En el cálculo
de estas masas sólo se cuenta el material base o forjado conectado a los elementos constructivos
colindantes. Se puede observar como las magnitudes dadas por (5) y (6) no tienen dependencia con
la frecuencia. De hecho, según se indica en el DB-HR, en general la transmisión es poco
dependiente de la frecuencia desde 125 a 2 kHz, por lo que se considera 0 dB/octava.
En el caso de interponer elementos flexibles (figura 2), las fórmulas reconocidas son las siguientes:
Fig. 2: Uniones con elementos flexibles insertados
5. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 2010 71
dB;2M5,7M14,17,5 1
2
13 ∆⋅+⋅++=K (8a)
dB;0KdB4dB;M5,7M14,17,3 24
2
24 ≤≤−⋅++=K (8b)
dB;)K(M5,77,5 231
2
12 =∆+⋅+=K (8c)
donde:
( ) 111 ffparadBf/flg10 >⋅=∆ (9a)
3
111 N/mM100)e/(EsiHz125 ≈=f (9b)
Siendo E1 (N/m2
) el módulo de Young de la lámina y e1 (m) su espesor.
Las ecuaciones (8a), (8b) y (8c) incorporan un factor corrector ∆1 que representa la evolución en
función de la frecuencia de Kij. Las fórmulas de la norma son sólo válidas para una relación
determinada entre el Módulo de Young y el espesor de la lámina interpuesta. Además, f1 = 125 Hz,
se cumple sólo en el caso de ciertos suelos flotantes con una carga de mortero sobre la lámina.
MODELO EN ELEMENTOS FINITOS
Mediante el método de los elementos finitos, un sistema continuo se divide en una serie de porciones
finitas delimitadas por nodos, cuyos grados de libertad constituyen las incógnitas del problema. La
exactitud de los resultados depende del número de elementos utilizados en el mallado. En este caso
se ha mallado con elementos planos de ocho nodos, con dos grados de libertad por nodo, con lo cual
existen desplazamientos en los ejes X e Y. El número medio de elementos por modelo de unión es
de 10000. La ecuación del movimiento armónico a resolver es la siguiente:
( ){ } [ ] [ ] [ ]{ }yK
dt
dy
C
dt
yd
MtF +
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
= 2
2
(10)
Donde {F(t)} es la fuerza de excitación armónica, [M] es la matriz de masa, [C] es la matriz de
amortiguamiento y [K] es la matriz de rigidez. En el trabajo de Zienkiewick, 1993, se describe la
técnica. El tipo de solucionador utilizado ha sido Damped Method, ya que en los sistemas estudiados
el amortiguamiento no puede ser ignorado. Se ha realizado la simulación sin interfase entre los
elementos rígidos y el aire y las condiciones de contorno han sido de apoyos restringidos, esto es,
empotramiento perfecto en las uniones.
Modelos 2D de unión en cruz y en T
Para realizar un acercamiento al problema, se ha simulado en ANSYS las condiciones de la normas
ISO 10848 descritas anteriormente, respecto a la colocación de fuentes de excitación y transductores
de medida y respecto al tamaño de las muestras, Se han simulado materiales de 2400 kg/m3
de
densidad, 32·109
Pa de módulo de Young y 0,22 de coeficiente de Poisson, equivalentes al hormigón
armado. Los espesores simulados son de 10, 20 y 30 cm y el factor de pérdidas interno de 0,01.
Respecto a la lámina elástica, se ha escogido una que cumpla con la condición impuesta con la
fórmula (9b), respecto a la relación entre el módulo de Young y su espesor, y un factor de pérdidas
de 0,2.
De esta forma, como fuerza de excitación se aplica una fuerza constante en el margen de
frecuencias considerado de 1 N en las posiciones marcadas con las flechas (ver figura 3) y se
obtiene, mediante la simulación en elementos finitos en ANSYS, las velocidades en puntos marcados
con estrellas. Entre distintas posiciones de fuerza se ha dejado 1 m y entre puntos de medida, 0,5 m,
tal y como indica la norma. En la figura 3 se pueden observar dos esquemas de configuración en T,
con los puntos de excitación (flechas) y puntos de registro de velocidad (estrellas) tal y como indica la
normativa (10848,2007).
6. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201072
Fig. 3: Modelos para unión rígida en T de elementos homogéneos
Fig. 4: Detalle de malla en T con lámina elástica
A partir de las simulaciones, se obtiene el valor de las velocidades en diferentes posiciones i y j. A
partir de estos datos, se obtiene el promedio según la norma y se obtiene la media de diferencia de
niveles de velocidad.
Para la obtención del tiempo de reverberación estructural, se sigue la siguiente expresión, dada por
la CEN EN 12354-1(2000):
T
s
f
T
η
2,2
= (11)
Donde ηT es el factor de pérdidas total que se puede obtener mediante la relación:
f
m
T
485
int +=ηη (12)
Siendo m la masa por unidad de área del elemento. La fórmula es válida, según la CEN EN 12354-1
para masas por unidad de área menores de 800 kg/m2
.
RESULTADOS
Resultados de unión en cruz
En primer lugar se presentan resultados del índice de reducción vibracional en función de la
frecuencia, desde 200 a 1250 Hz, y valores globales como media aritmética, tal y como indica la
normativa. K12R representa la transmisión lateral desde la parte horizontal izquierda a la cara
vertical y K13 la transmisión desde la parte horizontal izquierda a la derecha, siguiendo la
secuencia de números marcada en la figura 2. En la figura 5 se presentan resultados de la
diferencia de niveles de velocidad promediadas para diferentes posiciones de excitación (C2:
excitación a 2 metros del extremo del elemento y a 2 metros de la unión, C3: excitación a 3
metros del extremo del elemento y a 1 metro de la unión) y teniendo en cuenta el límite marcado
por la ecuación (3) (línea continua). Se compara el caso de relación de masas 0,5, con lo que
M<0.
7. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 2010 73
Fig. 5: Diferencia de niveles de velocidades para K12R (superiores) y K13 (inferiores) en el caso
de M<0 y uniones rígidas, para C2 (izquierda) y C3 (derecha).
En las figuras 6 se presentan los valores dependientes de la frecuencia de los casos estudiados
de la unión rígida, para M=0. Se presentan resultados para 10 cm de espesor, correspondiente a
240 kg/m2
, 20cm (480 kg/m2
) y 30cm (720kg/m2
). Según las expresiones (5), en este caso, el
índice de reducción de vibraciones debería ser independiente de la frecuencia y su valor de 8,7
dB. Autores como Craik (2001) justifican desviaciones entorno a los 2 dB, cuando se siguen
protocolos de medición, debido a acoplamiento entre los diferentes elementos estructurales
cuando éstos son excitados para poder obtener la diferencia de niveles de velocidad. Otros
autores como Pedersen (1995) estudiando uniones rígidas obtienen valores cercanos a los
empíricos con las mediciones, con diferencias entorno 1,5 dB.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
200 250 315 400 500 630 800 10001250
Kij(dB)
f (Hz)
K12R. M=0. Rigido
240
480
720
CEN EN 12354
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
200 250 315 400 500 630 800 10001250
Kij(dB)
f (Hz)
K13.M=0.Rigido
240
480
720
CEN EN 12354
Fig. 6: Valores del índice de reducción vibracional (K12R y K13) para unión rígida y M=0.
Los resultados obtenidos en el caso de suelo flotante se muestran en la figura 7. Se comparan
los resultados obtenidos con los valores según por la norma CEN EN 12354-1(2000).
8. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201074
Fig. 7: Valores del índice de reducción vibracional K12R (izquierda) y K13 (derecha) en suelo
flotante para M=0.
Tal y como se puede observar en las fórmulas (8) y (9), el paso de una unión rígida a una con
elemento elástico insertado se corrige con el parámetro ∆. Esta variable depende de la
frecuencia y de la frecuencia de resonancia propia del sistema masa-muelle conformado por una
banda elástica y la masa del elemento de unión, aunque la norma CEN-EN 12354-1 sólo ofrece
un caso en particular. Según este resultado y tomando como base Pedersen (2001) se propone
un ajuste de los resultados de la figura 7, donde M=0, según la expresión Kij = a + b log f. Este
ajuste se muestra en la figura 8. Se puede observar cómo el coeficiente b es cercano a 20,
siguiendo el mismo patrón que un gran número de resultados que observó Pedersen (2001) al
estudiar las pérdidas por transmisión cuando en el camino es necesario el paso por dos láminas
flexibles.
Resultados de unión en T
Se han obtenido resultados del índice de reducción vibracional en los mismos caminos anteriores
para uniones en T. En la figura 9 se presentan los valores dependientes de la frecuencia de los
casos estudiados de la unión rígida en T para M=0. Se presentan resultados para 10 cm de
espesor, correspondiente a 240 kg/m2
, 20cm (480 kg/m2
) y 30cm (720kg/m2
). Los resultados
obtenidos en el caso de suelo flotante se muestran en la figura 10. Se comparan los resultados
obtenidos con los valores dados por la norma. En la figura 11 se muestra el ajuste a Kij = a + b
log f siguiendo el mismo razonamiento que en las uniones en cruz. Del mismo modo, el
coeficiente b es cercano a 20.
y = 21,855x ‐ 15,554
R² = 0,7459
0
20
40
60
80
1,0 2,0 3,0 4,0
Kij medio
log (f)
+
+
Lineal (+)
Fig. 8: Ajuste de los valores de Kij obtenidos para suelo flotante
9. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 2010 75
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
200 250 315 400 500 630 800 1000 1250
Kij(dB)
f(Hz)
K12R.M=0. Rigido
240
480
720
Norma
Fig. 9: Valores del índice de reducción vibracional K12R en unión en T.
CONCLUSIONES
La aplicación de la técnica de los elementos finitos ha permitido simular de forma sencilla las
condiciones de ensayo del índice de reducción vibracional. Además se han podido comprobar
limitaciones de los procedimientos de medida de forma más eficiente que siguiendo tales
protocolos in situ. Esto se observa en la figura 5 donde se puede comprobar que, aun excitando
a distancias permitidas por la normativa (10848,2007) es más restrictivo situarnos cerca de la
unión entre elementos que cerca de los límites de los mismos elementos. En el primer caso se
supera el límite establecido por la expresión (3) con mayor dificultad.
En el caso de uniones rígidas se puede ver cómo los datos presentan ciertas oscilaciones en
función de la frecuencia, aunque siguen una cierta tendencia horizontal. Estas oscilaciones
también se presentan en los trabajos de Craik y Osipov (1995), Hopkins (1999), Crispin et al.,
(2006) y Alba et al. ( 2008), estudiando situaciones in situ. Por lo tanto, mediante la simulación por
elementos finitos parece que nos acerquemos más a la realidad del comportamiento acústico de un
conjunto constructivo que al considerar las predicciones empíricas de la normativa (CEN 12354,
2000).
Fig. 10: K12R para suelo flotante y M=0, en unión en T.
10. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201076
y = 21,244x ‐ 23,517
R² = 0,7423
0
20
40
60
1,00 2,00 3,00 4,00
Kij medio
log f
T
T
Lineal (T)
Fig. 11: Ajuste de los valores de Kij en suelo flotante con Unión en T.
Al introducir el suelo flotante se ha podido observar cómo la tendencia en función de la frecuencia
era creciente en las simulaciones. Aunque las normas CEN-EN 12354-1 y CEN EN 12354-2 indican
que se utilice los valores de las uniones rígidas, las simulaciones evidencian un claro
comportamiento parecido al caso de uniones con elementos flexibles insertados. Esto se comprueba
aún más cuando al realizar los ajustes aparece una tendencia frente al log(f) similar a la que se
ofrecen en estas uniones. De esta manera se ha evidenciado que el considerar el conjunto formado
por el suelo flotante como un elemento rígido, incluso excluyendo la masa del elemento flexible para
el cálculo del índice de reducción vibracional (CEN 12354, 2000), se aleja de la realidad.
Por último, gracias a las simulaciones, se puede reajustar la formulación del parámetro ∆ para el
caso de otras relaciones entre el módulo de Young y espesor de la lámina elástica, propias del
material, o reajustar la frecuencia de diseño del suelo flotante, en función de la carga sobre la lámina,
tal y como se ha mostrado en las figuras 8 y 11.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia de España (BIA2007-68098-
C02-01 y BIA2007-68098-C02-02).
REFERENCIAS
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Hopkins, C., Measurement of the Vibration Reduction Index, Kij on Free-Standing Masonry Wall
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(Barcelona) Volumen 1 y 2 (1993)
12. Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación Del Rey
Información Tecnológica Vol. 21 Nº 6 - 201078