Caracterización dinámica de materiales viscoelásticos para usos en sistemas de amortiguación pasiva

Abstract

Los materiales viscoelásticos son comúnmente usados en sistemas de amortiguación pasiva, con el fin de reducir la amplitud de las vibraciones mecánicas, o problemas mucho mayores como la resonancia, generada principalmente por fuerzas dinámicas en sistemas mecánicos y estructurales, aumentando así la confiabilidad y la vida útil de estos. De esta forma, el propósito de este trabajo es desarrollar una caracterización dinámica del neopreno, uno de los principales materiales viscoelásticos, en el dominio de la frecuencia, manteniendo las condiciones de temperatura constantes. Para esto se lleva a cabo un ensayo mecánico dinámico, sometiendo un par de probetas de este material a un esfuerzo de tipo cortante y siguiendo los parámetros establecidos en las normas ASTM D5024 y D5026. En la caracterización se emplea un modelo algebraico basado en ciclos de histéresis, el cual fue diseñado para caracterizar materiales reforzados con fibras elastoméricas. En este caso, el modelo algebraico es calibrado a partir del método de Inferencia Bayesiana, implementado a partir del algoritmo Monte Carlo Cadenas de Markov. Como resultado, a partir de esta caracterización, se obtiene la rigidez del material, en un rango de frecuencia entre 1 y 10 Hz, además, se concluye que el modelo algebraico utilizado puede describir el comportamiento de materiales viscoelásticos a bajas frecuencias.