Determinación experimental de las frecuencias naturales de vibración de placas delgadas

Abstract

El estudio experimental de las frecuencias naturales de vibración en placas delgadas, resulta bastante interesante, debido a que estos elementos son de gran uso en el campo de la Ingeniería, por lo que es necesario conocer su comportamiento bajo condiciones de vibración, y más específicamente el fenómeno de resonancia, el cual puede resultar bastante perjudicial. En tal efecto, para contribuir a ampliar los conocimientos en esta área en la presente investigación se obtiene de manera experimental las frecuencias naturales de vibración en placas delgadas, para lo cual se construyó un banco de pruebas, con el que se pueden determinar las primeras frecuencias fundamentales en placas delgadas de acero ASTM A36 para tres configuraciones distintas: • Placa Cuadrada de 40x40 cm con Todos sus Lados Empotrados. • Placa Rectangular de 20x40 cm con Todos sus Lados Empotrados. • Placa Rectangular de 20x40 cm con Tres Lados Empotrados y Uno de sus Lados Mayores Libre. El método utilizado consiste en hacer vibrar la placa con un altavoz como excitador, sobre dicha placa se esparce arena, la cual formará patrones claramente visibles y particulares para cada modo de vibración. El altavoz es alimentado por una señal amplificada proveniente de un generador de señales. Las figuras producidas llevan el nombre de Figuras de Chladni, gracias a que el primero en generarlas fue el científico Ernest Florens Friedrich Chladni en 1808. Como resultado del trabajo realizado, se obtuvieron los valores y las figuras características por lo menos de los diez primeros modos de vibración para los tres casos estudiados, con un grado de exactitud del 97% para el mejor de los casos y en el peor de los casos un 84%, cumpliendo satisfactoriamente el objetivo principal planteado en este trabajo especial de grado.