Este documento describe cómo el viento afecta a las estructuras desde una perspectiva de ingeniería civil y cómo se pueden aprovechar las vibraciones producidas por el viento. Explica cómo el viento crea presiones y succiones que someten a los materiales a estrés y cómo ciertos materiales flexibles podrían capturar la energía cinética de las vibraciones. Finalmente, presenta un proyecto llamado Vibro-Wind que usa bloques de espuma y transductores piezoeléctricos para generar electricidad a partir de las vibraciones

1. 12/11/11 EDUARDO GAEBELT SANDOVAL
PROPUESTAS INDIVIDUALES
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2. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
EL VIENTO Y LA INGENIERIA
- Viento y ingeniería
En Aerodinámica civil se estudian las cargas de viento en las
edificaciones. Es decir la incidencia del viento en elementos estaticos
que oponen resistencia al empuje.
El comportamiento de un material frente a los esfuerzos a los que le
somete el viento es fundamental a la hora de construir cualquier
estructura ya sea edificio o infraestructura.
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3. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
EL VIENTO Y LA INGENIERIA
Un edificio, sobre todo aquellos con una altura importante o con una fachada muy extensa, se ven
- Viento y ingeniería afectados por diferentes fuerzas según incida el viento de una manera u otra. Creando diferencias de
presión que son las que se traducen en fuerzas contrarias según la exposición a la fuerza de empuje o
de succión del viento.
La aerodinámica civil apoyándose en la ingeniería de materiales trata de contrarrestar los efectos
negativos y los esfuerzos a los que se ven sometidos todos los elementos de la estructura.
- PRESIÓN
- SUCCIÓN
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4. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
EL VIENTO Y LA INGENIERIA
- Viento y ingeniería
Cuando representamos las acciones de presion y succion en un elemento de estudio como lo es un
tunel aerodinamico se determina mediante graficos y toma de datos aquella zonas mas afectadas por
el viento y por tanto que sufren un mayor estrés estructural. Según la velocidad y la temperatura del
viento los materiales sufren una serie de adaptaciones moleculares lo que lleva a que se muevan y
por lo tanto modifiquen su forma, pudiendo ser esto desastroso para la integridad de cualquier
estructura.
-ESTRÉS
ESTRUCTURAL
PRESION
SUCCION
- MOVIMIENTO
- DEFORMACION
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5. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
EL VIENTO Y LA INGENIERIA
- Viento y ingeniería Por lo tanto la eleccion de un material que absorba essa energia transmitida por el viento es
fundamental, de tal forma que no sufra deterioro por las vibraciones que sufre. Aquí entra la dinamica
de esta investigacion ¿Qué podemos hacer con la energia de vibracion que sufren los materiales al
exponerse con el viento y que se transforma en desgaste para el material?
ENERGIA CINETICA
VIBRACIONES
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6. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
LAS VIBRACIONES
En general se considera una vibración como la oscilación o movimiento repetitivo de un objeto en posición de
- Viento y ingeniería equilibrio, estando un objeto o cuerpo en equilibrio cuando las fuerzas que actúen sobre él es cero. Este tipo
de vibración se denomina de cuerpo entero, ya que todas las partes del cuerpo se mueven juntas y en la
misma dirección.
El movimiento vibratorio se puede definir como una combinación de seis movimientos individuales diferentes,
las traslaciones en los ejes y las rotaciones en los mismos(x, y, z) si se puede mover en todas las direcciones
tendrá seis grados de libertad, toda vibración es causada por una fuerza de excitación interior o externa
ENERGIA CINETICA
+ DEFORMACIONES Y TENSIONES
ENERGIA POTENCIAL
ESTRÉS DEL MATERIAL
(DEFORMACIONES )
MOVIMIENTO CICLICO – RESONANCIA
(ROTURA)
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7. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
LAS VIBRACIONES
- Viento y ingeniería
¿SE PUEDE APROVECHAR LA ENERGIA
DE LAS VIBRACIONES?
DEFORMACIONES Y TENSIONES
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8. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
PROPUESTA
- Viento y ingeniería
VIENTO
MATERIALES LAMINADOS
METALICOS
Electromagnetismo
ELECTRICIDAD
TEXTILES
Captadores de particulas
Segun densidad y grosor vibraran a
unos rangos de velocidad u otros
Observatorio 1
VELOCIDAD PH TEMPERATURA
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9. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
PROPUESTA 1
Ventajas del aprovechamiento de la energia de Vibracion:
- Una vibración
- AUSENCIA DE MAQUINARIA O ELEMENTOS
MECANICOS – MAS EFICIENCIA
- INSTALACION EN MULTIPLES LUGARES
FACHADA
CUBIERTAS
ELEMENTOS UNITARIOS
- APROVECHAMIENTO DEL REGIMEN DE VIENTO EN
BAJAS VELOCIDADES
- ASEQUIBLE
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10. -EL VIENTO
INGENIERIA Y ARQUITECTURA
PROPUESTA 1
- Una vibración
La vibracion de una tira de un material flexible podria
ser capaz de producir una corriente elctrica usando
los fundamentos del electromagnetismo ademas de
ser un elemento capaz de dar informacion sobre el
viento, su velocidad humedad y trazabilidad.
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11. - EL VIENTO Y LA INGENIERIA
VIBROWIND
- Una vibración El proyecto se llama Vibro-Wind y está siendo desarrollado por un equipo de estudiantes de
la Universidad Cornell.
El equipo de investigación de Vibro-Wind
El prototipo de Vibro-Wind ha sido realizado con bloques de espuma de poliuretano que
transmiten la vibración producida por el viento a un transductor piezoeléctrico, un pequeño
dispositivo que produce una corriente de electrones cuando se somete a un estrés
mecánico.
Pequeño y barato, podría ser una alternativa útil para aprovechar la energía eólica en
entornos donde no hay vientos fuertes. Como el dispositivo funciona con turbulencias y
vibración, puede estar especialmente indicado en instalaciones urbanas donde se producen
frecuentes remolinos de aire.
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