Evaluación de los efectos no lineales de un amortiguador de masa sintonizado para el control de vibraciones estructurales

Nonlinear effects evaluation of a tuned mass damper for structural vibration control

dc.contributorOrtiz Cano, Nelson Andres
dc.creatorCalderón Martín, Karol Natalia
dc.creatorBarrera Angarita, Ángel Sebastián
dc.date2023-05-23T20:00:01Z
dc.date2023-05-23T20:00:01Z
dc.date2022-07-19
dc.date.accessioned2023-09-06T18:05:11Z
dc.date.available2023-09-06T18:05:11Z
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/10654/43809
dc.identifierinstname:Universidad Militar Nueva Granada
dc.identifierreponame:Repositorio Institucional Universidad Militar Nueva Granada
dc.identifierrepourl:https://repository.unimilitar.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8694122
dc.descriptionLos sistemas de amortiguadores de masa sintonizada se han utilizado ampliamente en estructuras civiles para reducir las vibraciones inducidas por cargas dinámicas como terremotos y vientos fuertes. Sin embargo, muchos de estos sistemas corresponden a casos de control pasivo lineal, que están diseñados para controlar estructuras que oscilan en un modo de vibración específico. Actualmente, los osciladores no lineales han ganado la atención de investigadores e ingenieros que buscan mejorar el desempeño del control pasivo. Este trabajo de investigación examina los efectos no lineales de dos sistemas de amortiguamiento: un péndulo físico, compuesto por una masa en movimiento que cuelga de una cuerda fijada al sistema estructural; y un péndulo elástico, similar al péndulo físico, pero añadiendo un resorte entre el sistema estructural y la masa suspendida. Ambos sistemas podrían reducir los desplazamientos derivados de una carga dinámica aplicada en la estructura, a través del movimiento. En este artículo se presentan ecuaciones en la forma adimensional para ambos sistemas. Luego, se evalúan los efectos no lineales de los sistemas de amortiguamiento propuestos, a través de la comparación de las respuestas de desplazamiento de una estructura con cada uno de ellos. Con el fin de mejorar el desempeño de la estructura, al final de este trabajo de investigación, se obtuvieron algunos parámetros adimensionales de diseño y la respuesta dinámica de un sistema estructural con péndulo físico y elástico para excitaciones sísmicas armónicas. Finalmente, se muestran algunas conclusiones sobre el comportamiento dinámico de los amortiguadores de péndulo.
dc.description1. Introducción 2. Descripción y formulación de los sistemas 3. Estudio numérico 4. Análisis y conclusiones Agradecimientos Referencias
dc.descriptionTuned mass damper systems have been widely used in civil structures to reduce vibrations induced by dynamic loads as earthquake and strong wind. However, many of these systems correspond to linear passive control case, which are designed to control structures that oscillate in specific vibration mode. Currently, the nonlinear oscillators have gained the attention of researchers and engineers, seeking to improve passive control performance. This work research examines the non-linear effects of two damping systems: a physical pendulum, composed of a moving mass hanging from a string fixed to the structural system; and an elastic pendulum, like the physical pendulum, but adding a spring between the structural system and the suspended mass. Both systems could reduce the displacements derived from a dynamic load applied in the structure, through movement. Equations in dimensionless form for both systems are presented in this paper. Then, the nonlinear effects of the proposed damping systems are evaluated through the comparison of the displacement responses of a structure with each of them. In order to improve the performance of the structure, at the end of this research work, were obtained some dimensionless design parameters and the dynamic response of a structural system with physical and elastic pendulum for the seismic harmonic excitations. Finally, some conclusions about dynamic behavior pendulum dampers are shown.
dc.descriptionPregrado
dc.formatapplicaction/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherIngeniería Civil
dc.publisherFacultad de Ingeniería
dc.publisherUniversidad Militar Nueva Granada
dc.relationZULUAGA GOMEZ A. L. “Controle de Vibrações em Edifícios Submetidos à Ação de Cargas Dinâmicas Utilizando Amortecedor de Massa Sintonizado na Forma de Pêndulo”, In Repositorio Institucional de UNB, Brasilia, aug. 2007, pp. 25-50. DOI: 10482/2287
dc.relationRESENDE D. V., DE MORAIS M. V. G. and AVILA S. M. “Experimental Analysis of One-Degree-of-Freedom (1DoF) Dynamic System Controlled by Optimized Inverted Pendulum”, In J. Vib. Eng. Technol Springer, Vol. 8, feb. 2020, pp. 471-481. DOI: 10.1007/S42417-020-00198-2
dc.relationVIET L.D. and NGHI N.B., “On a Nonlinear Single-Mass Two-Frequency Pendulum Tuned Mass Damper to Reduce Horizontal Vibration”, In Elsevier, Vol. 81, dec. 2014, pp 175-180. DOI: 10.1016/j.engstruct.2014.09.038
dc.relationBALAKUMAR B. and MAGRAB E. B. “Vibrations”, Ed. Cengage Leraning, 2nd ed, Estados Unidos, pp. 525-536.
dc.relationBARROS R.C. and SOUSA C. M. “Passive Control by Pendulum TMD”, University of Porto, FEUP, Faculdade Engenharia Universidade do Porto, Vol. 16, ene. 2017, pp. 9-18. DOI: 10.1007/978-3-319-43671-5_47
dc.relationXU K., HUA X., LACARBONARA W., HUANG Z. and CHEN Z. “Exploration of the Nonlinear Effect of Pendulum Tuned Mass Dampers on Vibration Control”, In Journal of Engineering Mechanics, Vol. 147(8), aug. 2021. DOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001961
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
dc.rightsAcceso abierto
dc.subjectAMORTIGUACION (MECANICA)
dc.subjectOSCILACIONES
dc.subjectVIBRACION
dc.subjectStructural vibration control
dc.subjectTuned mass damper
dc.subjectNonlinear dynamics
dc.subjectPendulum dampers
dc.subjectNonlinear oscillators
dc.subjectControl de vibraciones estructurales
dc.subjectAmortiguador de masa sintonizado
dc.subjectDinámica no lineal
dc.subjectAmortiguadores de péndulo
dc.subjectOsciladores no lineales
dc.titleEvaluación de los efectos no lineales de un amortiguador de masa sintonizado para el control de vibraciones estructurales
dc.titleNonlinear effects evaluation of a tuned mass damper for structural vibration control
dc.typeTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.coverageCampus UMNG


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