Análisis Numérico y Experimental de un Material Viscoelástico Implementado en un Sistema con Amortiguación Pasiva en una Viga Tipo Sándwich

Camargo Alvarado, Nicolas

Análisis Numérico y Experimental de un Material Viscoelástico Implementado en un Sistema con Amortiguación Pasiva en una Viga Tipo Sándwich

dc.contributor.advisor	Pinto Hernández, William
dc.contributor.advisor	Bohórquez Becerra, Oscar
dc.contributor.author	Camargo Alvarado, Nicolas
dc.contributor.evaluator	Sánchez Acevedo, Héller Guillermo
dc.contributor.evaluator	Pertuz Comas, Alberto David
dc.date.accessioned	2022-11-16T13:50:03Z
dc.date.available	2022-11-16T13:50:03Z
dc.date.created	2022-11-08
dc.date.issued	2022-11-08
dc.description.abstract	El uso de materiales específicos para aplicaciones de amortiguamiento pasivo ha llevado a la investigación continua de nuevos materiales o materiales existentes para su desempeño en este campo, junto al emergente uso de metamateriales y métodos de fabricación o prototipado rápido que facilitan esta tarea como la impresión 3d. Su amplia aplicación en diferentes campos está permitiendo su desarrollo en cuanto al nivel de complejidad de las geometrías como diferentes métodos de construcción y diseño. Mejorando con ello la factibilidad de las posibles aplicaciones en diversos sistemas de trabajo. En este trabajo se revisaron las características mecánicas del material TPU NinjaFlexTM y sus propiedades de amortiguamiento desde un enfoque de ajuste. Su tipo de arquitectura del material (llenados hexaédricos con un número de orificios Na=3). Se ajustaron los datos al modelo de series de Prony con el fin de realizar su análisis numérico mediante el software ANSYS. Siendo este modelamiento validado con la experimentación del sistema de amortiguación pasiva de vibraciones en una viga tipo sándwich que representa y simplifica diversas aplicaciones para la evaluación de su viabilidad de construcción. Se evidenció la dependencia del tiempo en cuanto módulo de relajación de un material viscoelástico. Se encontró una capacidad de amortiguamiento descrita mediante un damping ratio de 3,49% a un rango de frecuencia de 7,5 Hz para un sistema de una viga tipo sándwich con la interfaz (aluminio/TPU/aluminio). El rango de frecuencia es para este tipo de sistemas que muestra otro pico de capacidad de amortiguamiento es cercano a 32,7 Hz con un valor de 3,264%. Durante el desarrollo del proyecto se resaltó sencilla y precisa implementación del EMA para la experimentación modal.
dc.description.abstractenglish	The use of specific materials for passive damping applications has led to the continuous investigation of new materials or existing materials for their performance in this field, together with the emerging use of metamaterials and rapid manufacturing or prototyping methods that facilitate this task, such as 3d printing. Its wide application in different fields is allowing its development in terms of the level of complexity of the geometries as different construction and design methods. Thus, improving the feasibility of possible applications in various work systems. In this work, the mechanical characteristics of the NinjaFlexTM TPU material and its damping properties were reviewed from a fit approach. Its type of material architecture (hexahedral fillings with several holes Na=3). The data was fitted to the Prony series model to perform its numerical analysis using the ANSYS software. Being this modeling validated with the experimentation of the passive vibration damping system in a sandwich beam that represents and simplifies various applications for the evaluation of its construction feasibility. The dependence of time on the relaxation modulus of a viscoelastic material was evidenced. A damping capacity described by a damping ratio of 3.49% at a frequency range of 7.5 Hz was found for a sandwich beam system with the interface (aluminum/TPU/aluminum). The frequency range is for this type of systems that shows another peak of damping capacity is close to 32.7 Hz with a value of 3.264%. During the development of the project, the simple and accurate implementation of the EMA for modal experimentation was highlighted.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12114
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Viscoelasticidad
dc.subject	ANSYS
dc.subject	Experimento
dc.subject	Amortiguación pasiva
dc.subject	Caracterización
dc.subject.keyword	ANSYS
dc.subject.keyword	Experiment
dc.subject.keyword	Characterization
dc.subject.keyword	Passive damping
dc.subject.keyword	Viscoelasticity
dc.title	Análisis Numérico y Experimental de un Material Viscoelástico Implementado en un Sistema con Amortiguación Pasiva en una Viga Tipo Sándwich
dc.title.english	Numerical and Experimental Analysis of a Viscoelastic Material Implemented in a System with Passive Damping in a Sandwich Beam
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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