Asignatura: Vibraciones Mecánicas (Ingeniero Industrial) PROGRAMA ASIGNATURA

Asignatura: Vibraciones Mecánicas (Ingeniero Industrial)
PROGRAMA ASIGNATURA
BLOQUE I: Mecánica del movimiento vibratorio.
Tema 1. Introducción al movimiento vibratorio.
Definición de vibración y de onda.
Descripción del movimiento armónico simple.
Composición general de movimientos armónicos.
Movimientos de igual dirección y con una misma frecuencia.
Movimientos de igual dirección y con frecuencias diferentes. Pulsaciones.
Composición de movimientos armónicos de direcciones perpendiculares. Trayectorias de Lissajous.
Tema 2. Modelización de sistemas dinámicos en vibración.
Concepto de modelización de un sistema mecánico real.
Obtención de las ecuaciones del sistema. Identificación de parámetros característicos.
Procedimiento de análisis de vibración.
Elementos elásticos. Combinación de coeficientes de rigidez en serie y paralelo.
Masa y elementos de inercia. Masa equivalente de un sistema.
Elementos de amortiguamiento. Amortiguamiento viscoso, estructural y seco.
Sistemas torsionales.
Sistema en voladizo.
Tema 3. Dinámica del movimiento vibratorio libre.
Dinámica del movimiento armónico simple.
La energía en el movimiento armónico simple.
Movimiento vibratorio amortiguado de tipo viscoso.
Soluciones subamortiguada, críticamente amortiguada y sobreamortiguada.
Decremento logarítmico.
Solución con amortiguamiento de tipo Coulomb.
Vibraciones torsionales.
Tema 4. Dinámica del movimiento vibratorio forzado.
Movimiento vibratorio forzado.
Análisis de la función de amplificación dinámica. Resonancia.
Vibraciones causadas por el movimiento de la base.
Vibraciones causadas por rotores desequilibrados.
Transmisibilidad y amortiguamiento de vibración.
Desarrollo en series de Fourier.
Tema 5. Condiciones iniciales y vibración transitoria.
Definición y clasificación de los sistemas dinámicos lineales.
Respuesta a funciones elementales: escalón, rampa y senoidal.
Respuesta al impulso y función de transferencia H(s).
Respuesta compleja en frecuencia H(ω).
Respuesta a una entrada cualquiera: Intregral de Duhamel.
Análisis en frecuencia de la respuesta.
BLOQUE II: Sistemas con varios grados de libertad
Tema 6. Medida de vibraciones.
Magnitudes de medida.
Intensidad vibratoria.
Sensores de vibración.
Adquisición de datos.
Analizadores dinámicos.
Técnicas de diagnóstico. Identificación básica de defectos.
Medida del amortiguamiento.
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Tema 7. Vibraciones producidas en maquinaria rotativa.
Mantenimiento predictivo.
Desequilibrio en rotores rígidos.
Desalineación.
Holgura mecánica.
Cálculo de frecuencias de paso en rodamientos.
Sistemas de transmisión: cajas de engranajes y correas de transmisión.
Vibraciones debidas a fuerzas electromagnéticas, hidrodinámicas y aerodinámicas.
Identificación de resonancias.
Tema 8. Sistemas de dos grados de libertad.
Ecuaciones del movimiento.
Vibraciones libres sin amortiguamiento.
Acoplamiento, cambio de coordenadas y coordenadas normales.
Sistemas que presentan latidos o pulsaciones.
Vibraciones libres con amortiguamiento.
Vibraciones forzadas sin amortiguamiento.
Vibraciones forzadas amortiguadas.
Absorsor dinámico de vibraciones.
Tema 9. Sistemas de múltiples grados de libertad.
Formulación matricial del sistema.
Desacoplamiento del sistema de ecuaciones.
Definición de propiedades del sistema.
Vibraciones libres no amortiguadas. Frecuencias propias y modos de vibración.
Respuesta general de un sistema.
Tema 10. Sistemas continuos.
Introducción de los sistemas continuos.
Análisis de un eje a torsión.
Vibraciones longitudinales de vigas.
Vibraciones transversales de vigas.
Análisis modal de la respuesta.
Bibliografía completa:
1) Textos del Departamento.
Chicharro J.M., García-Berrocal A. y Medina R.; Introducción a la medida y control de vibraciones y ruido, Ed.
Fundación Gómez-Pardo, 2002.
2) Libros básicos de carácter general.
Rao S.S.; Mechanical Vibrations. Addison-Wesley, 1995.
Balachandran;
Vibraciones, Thomson Paraninfo, 2006
3) Libros de problemas y consulta
Santamarina, P; Vibracones mecánicas en ingeniería, UPV, 1998.
Shabana A.A.; Vibration of Discrete and Continuous Systems. Springer, 1997.
Newland D.E.; Random Vibrations, Spectral and Wavelet Analysis. Longman, 1993.
Den Hartog J.P.; Mechanical Vibrations. Dover, 1985
Harris, C. M. ;
Shock and Vibration . Handbook, Mc Graw - Hill, 1995.
Evaluación
1) Evaluación continua.
Metodología fantasmas (pruebas cortas en clase y ejercicios a entregar) y liberación de los bloques del programa si en
las pruebas de evaluación nota ≥5.
2) Exámenes finales.
Exámenes finales. Existirá un exámen por bloque que harán media aritmética. Para conseguir el
aprobado en la asignatura se deberá tener una nota ≥5.
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