Tesis doctoral de Ernesto Muñiz Martín
El análisis dinámico de los sistemas de múltiples grados de libertad se plantea tradicionalmente estudiando sus modos propios de oscilación o mediante los balances de energia que se establecen sobre formas de oscilación supuestas. A partir de dichas técnicas el analista determinará la sensibilidad a la resonancia del sistema ante acciónes externas dinámicas (viento, circulación de vehículos, paso humano, etc … ), O acotará el potencial comportamiento del sistema en base a los espectros de respuesta (sismo). esta tesis doctoral propone una metodología de cálculo que permitirá obtener las diferentes formas modales y balances energéticos asociados a la dinámica de una malla tesa, de manera que para una tenso estructura idealizada en barras se determinarán sus frecuencias fundamentales, las formas características de los modos propios asociados a las diferentes frecuencias, así como la composición de la oscilación en «x, y, z». Con dicha información el analista tendrá la base con la cual interpretar el comportamiento dinámico potencialmente resultante en una malla tesa en las situaciones ingenierilmente más comunes. la metodología propuesta se basa en los siguientes fundamentos del cálculo de estructuras. .Método de la densidad de fuerza. . Dinámica clásica de sistemas estructurales. . Análisis modal espectral. . Planteamiento energético. Rayleigh ritz. partiendo de los fundamentos anteriormente expuestos realizaremos una secuenciada asociación de principios físicos y matemáticos que nos permitirá deducir y verificar las formas modales de vibración y las frecuencias asociadas a una tenso estructura dada. El proceso sigue la siguiente pauta: . Deducción de la rigidez dinámica a partir del método de la densidad de fuerza: se realizará una adaptación del método general de cálculo que nos permitirá plantear para los nudos móviles del sistema una relación de rigidez entre los desplazamientos y las fuerzas aplicadas. Ello se logra gracias a la «condensación en x,y,z» de la parte del sistema asociada a los apoyos, y a la deducción de unas «densidades dinámicas de fuerza» que vinculan -para un pretensado determinado- la tensión y la longitud de la barra en equilibrio con la sección y el material correspondiente a la estructura real, incluyéndose además las pertinente correcciones asociadas al módulos de elasticidad tangente. Se relacionan pues las coacciones externas, la geometría, el pretensado de equilibrio, y las propiedades de las barras que vinculan entre si a los nudos en la estructura real. Entendemos por nudo móvil del sistema aquellos que no son apoyos y que por tanto son susceptible de oscilación. . Dinámica clásica de sistemas estructurales y análisis modal: planteada la citada «rigidez dinámica» estableceremos una asociación de masas (basada en la geometría, materiales y cargas actuantes) que nos permitirá desarrollar el problema clásico de análisis dinámico para múltiples grados de libertad, pero atendiendo a las singularidades del caso por ser un movimiento cuyo análisis se realiza de forma disociada en «x, y, z». Se deducirán de ello las formas y frecuencias modales de oscilación (idénticas para los distintos ejes por ser el movimiento forzosamente sincronizado en los ejes) y se analizará la influencia de la composición del movimiento «x, y, z» en la frecuencia. . Principios energéticos: realizaremos la verificación energética para los resultados obtenidos de la dinámica clásica. la propuesta se complementa con un software informático que materializa la aplicación del método. términos clave: tenso estructura, análisis dinámico, análisis modal espectral, modos propios, métodos energéticos, rayleigh ritz, densidad de fuerza, form finding.»
Datos académicos de la tesis doctoral «Análisis dinámico de las tenso estructuras. propuesta de metodología de cálculo y software aplicado.«
- Título de la tesis: Análisis dinámico de las tenso estructuras. propuesta de metodología de cálculo y software aplicado.
- Autor: Ernesto Muñiz Martín
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 15/12/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Ramon Sastre Sastre
- Tribunal
- Presidente del tribunal: eugenio Oñate ibáñez de navarra
- Juan bautista Perez valcarcel (vocal)
- (vocal)
- (vocal)