Materia
Análisis modal experimental y ensayos de vibraciones
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Castellano
Descripción y contextualización de la asignatura
Esta asignatura abordará diversos aspectos del análisis experimental de sistemas mecánicos para su caracterización dinámica y el análisis del funcionamiento de las máquinas. Se estudiarán técnicas de adquisición de señales y de análisis y procesado, diagnóstico y monitorización de funcionamiento de máquinas, ensayos de vibración y de análisis modal experimental. Se abordará el estudio de métodos de identificación en análisis modal, análisis modal operacional, síntesis de fundones de respuesta en frecuencia, modificación del comportamiento dinámico y actualización de modelos de elementos finitos basándose en datos provenientes del análisis modal experimental.Tema 1. Aspectos generales del análisis vibratorio y modal experimental.
Tema 2. Análisis modal experimental
Tema 3. Síntesis de Funciones de respuesta en frecuencia mediante subestructuras y modificación del
comportamiento dinámico
Tema 4. Actualización de modelos de elementos finitos
Profesorado
Nombre | Institución | Categoría | Doctor/a | Perfil docente | Área | |
---|---|---|---|---|---|---|
ALBIZURI IRIGOYEN, JOSEBA | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Titular De Universidad | Doctor | Bilingüe | Ingeniería Mecánica | joseba.albizuri@ehu.eus |
Competencias
Denominación | Peso |
---|---|
Capacidad de realizar ensayos experimentales de análisis modal y ensayos experimentales de vibración para el estudio del comportamiento dinámico de sistemas mecánicos | 30.0 % |
Capacidad de identificar fallos comunes de maquinaria diagnosticados por análisis de vibraciones | 20.0 % |
Capacidad de analizar el comportamiento dinámico de sistemas mecánicos mediante datos experimentales | 30.0 % |
Capacidad de modificar el comportamiento dinámico de estructuras | 10.0 % |
Capacidad de actualizar modelos de elementos finitos mediante datos experimentales para que reflejen mejor el comportamiento dinámico real | 10.0 % |
Tipos de docencia
Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
---|---|---|---|
Magistral | 15 | 22.5 | 37.5 |
P. de Aula | 15 | 22.5 | 37.5 |
P. Laboratorio | 15 | 22.5 | 37.5 |
Actividades formativas
Denominación | Horas | Porcentaje de presencialidad |
---|---|---|
Clases expositivas | 15.0 | 100 % |
Ejercicios | 15.0 | 100 % |
Talleres de aplicación | 37.5 | 40 % |
Trabajo Personal del Alumno/a | 45.0 | 0 % |
Sistemas de evaluación
Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
---|---|---|
Examen escrito | 50.0 % | 80.0 % |
Exposiciones | 0.0 % | 10.0 % |
Preguntas a desarrollar | 0.0 % | 10.0 % |
Trabajos Prácticos | 20.0 % | 20.0 % |
Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia
En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes seráninformados puntualmente.
Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia
Posibilidad de único examen final o combinar examen escrito con trabajo práctico personal.Temario
TEMA 1: ASPECTOS GENERALES DEL ANÁLISIS VIBRATORIO Y MODAL EXPERIMENTALCAPÍTULO 1.1 INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA
1.1.1. Ámbito de la asignatura
1.1.2. Organización del curso: plan docente y programa
1.1.3. Conceptos básicos. Sistemas de un grado de libertad.
1.1.4. Representación y propiedades de una FRF.
1.1.5. Sistemas de varios grados de libertad (MDOF)
1.1.6. Representación y propiedades de FRFs MDOF.
CAPÍTULO 1.2 ADQUISICIÓN DE DATOS
1.2.1. Hardware de medida. Cadena básica de medida
1.2.2. Transductores de medida. Selección de transductores
1.2.3. Sistemas de monitorización de vibraciones
1.2.4. Sistemas de adquisición de datos
1.2.5. Definición del ensayo: Apoyos de la estructura, colocación del sistema de excitación
CAPÍTULO 1.3 PROCESADO DIGITAL DE SEÑAL
1.3.1. Conversión analógico digital. El fenómeno del aliasing
1.3.2. Transformada discreta de Fourier. Transformada rápida.
1.3.3. Funciones avanzadas. Densidad de espectro de potencia. Espectro cruzado.
1.3.4. Transmisibilidad. Funcion de transferencia.
1.3.5. Ventanas de fuerza y respuesta.
1.3.6. Coherencia
CAPÍTULO 1.4 DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS. MONITORIZACIÓN.
1.4.1. Utilidad de las técnicas de diagnóstico
1.4.2. Fallos comunes de maquinaria diagnosticados por análisis de vibraciones
1.4.3. Vibraciones de torsión
1.4.4. Equilibrado
CAPÍTULO 1.5 ENSAYOS DE VIBRACIÓN
1.5.1. Análisis previos a los ensayos
1.5.2. Interacción excitador-estructura
1.5.3. Definición de los parámetros del ensayo: rango de medida, resolución en frecuencia, calidad de los datos medidos
1.5.4. Métodos de ensayo
TEMA 2: ANALISIS MODAL EXPERIMENTAL
CAPÍTULO 2.1 MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN ANÁLISIS MODAL.
2.1.1. Bases de las técnicas de identificación
2.1.2. Clasificación general de métodos de identificación.
2.1.3. Diagrama de estabilidad
2.1.4. Validación
CAPÍTULO 2.2 MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN EL DOMINIO DEL TIEMPO.
2.2.1. Métodos indirectos en el dominio del tiempo
2.2.2. Métodos directos en el dominio del tiempo
2.2.3. Otros métodos.
CAPÍTULO 2.3 MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
2.3.1. Métodos SDOF
2.3.2. Métodos indirectos en el dominio de la frecuencia
2.3.3. Métodos directos
2.3.4. Otros métodos
CAPÍTULO 2.4 INTRODUCCIÓN AL ANALISIS MODAL OPERACIONAL
2.4.1. Diferencia entre el analisis modal operacional (OMA), análisis modal experimental (EMA) y desplazamiento operacional (ODS)
2.4.2. Introducción a los métodos de identificación en el OMA
2.4.3. Validez y limitaciones del análisis modal operacional
TEMA 3: SÍNTESIS DE FUNCIONES DE RESPUESTA EN FRECUENCIA MEDIANTE SUBESTRUCTURAS Y MODIFICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO.
CAPÍTULO 3.1 TÉCNICAS DE ACOPLAMIENTO
3.1.1. Introducción
3.1.2. Acoplamiento de impedancia
3.1.3. Técnicas de acoplamiento modal
3.1.4. Técnicas alternativas
CAPÍTULO 3.2 TÉCNICAS DE MODIFICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO
3.2.1. Objetivos de la modificación del comportamiento dinámico.
3.2.2. Expresiones preliminares en la modificación estructural
3.2.3. Antiresonancias de una estructura dinámica
3.2.4. Reanálisis del comportamiento modificado
3.2.5. Modificación estructural en un gdl
3.2.6. Modificación estructural en varios gdl.
TEMA 4: ACTUALIZACIÓN DE MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS
CAPÍTULO 4.1 ACTUALIZACIÓN DE MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS MEDIANTE DATOS EXPERIMENTALES I
4.1.1. Interés de la actualización de modelos EF
4.1.2. Métodos de comparación, localización y correlación
4.1.3. Reducción de modelos de elementos finitos y expansión de datos experimentales
CAPÍTULO 4.2 ACTUALIZACIÓN DE MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS MEDIANTE DATOS EXPERIMENTALES II
4.2.1. Actualización basada en minimos cuadrados.Selección de parámetros y respuestas. Criterios de convergencia.
4.2.2. Actualización de rigidez mediante datos estáticos.
4.2.3. Actualización mediante FRF
4.2.4. Actualización multimodelo.
4.2.5. Métodos de actualización directa.
Bibliografía
Bibliografía básica
Modal testing: theory, practice, and application, D. J. Ewins; Research Studies Press, 2000 ISBN 0863802184, 9780863802188Modal Analysis, Zhi-Fang Fu, Jimin He; Butterworth-Heinemann, 2001
ISBN 0750650796, 9780750650793
Finite Element Model Updating in Structural Dynamics, Volumen 38 de Solid Mechanics and Its Applications, M. Friswell, J.E. Mottershead; Springer, 1995 ISBN 0792334310, 9780792334316
Vibration Spectrum Analysis: A Practical Approach, Steve Goldman, Industrial Press Inc., 1999 ISBN 0831130881, 9780831130886
Vibration-based Condition Monitoring: Industrial, Aerospace and Automotive Applications Robert Bond Randall; John Wiley & Sons, 2011 ISBN 0470977582, 9780470977583
Bibliografía de profundización
Modal Analysis and Testing: Proceedings of the NATO Advanced Study Institute On- Sesimbra, Portugal, 3-15 May, 1998 - Volumen 363 de NATO Science Series, Nuno Manuel Mendes Maia, J. M. (Julio Martins) Montalvao e Silva, Kluwer Academic Pub, 1999 ISBN 0792358937, 9780792358930Nonlinearity in Structural Dynamics: Detection, Identification, and Modelling, Keith Worden, G. R. Tomlinson; CRC Press, 2001, ISBN 0750303565, 9780750303569
Revistas
Journal of Sound and Vibration ISSN: 0022-460XMechanical Systems and Signal Processing ISSN: 0888-3270
JOURNAL OF VIBRATION AND ACOUSTICS-TRANSACTIONS OF THE ASME ISSN: 1048-9002