“Estimación de Tensiones en Estructuras mediante Análisis Modal Operacional”

Entidad financiadora: MICINN (BIA2011-28380-C02-01)

estático

En este proyecto se pretende utilizar el análisis modal operacional para desarrollar y aplicar dos metodologías: la primera va dirigida a estimar tensiones en cualquier punto de una estructura, mientras que la segunda pretende verificar estructuras en taller, previamente al proceso de montaje.

La metodología de estimación de tensiones, que ha sido validada en estructuras sencillas de barras mediante los trabajos realizados en proyectos de investigación anteriores, consiste en combinar las medidas de aceleración de puntos discretos de la estructura con un modelo de elementos finitos, previamente readaptado utilizando los parámetros modales de la estructura (frecuencias naturales y modos de vibración), obtenidos mediante análisis modal operacional. Del modelo de elementos finitos sólo se necesitan los modos de vibración, por lo que  se estudiarán  alternativas más sencillas, como el ajuste de los modos de vibración mediante funciones trigonométricas o la utilización de medidas de deformaciones en ciertos puntos de la estructura con galgas extensométricas. Finalmente, se extenderá su aplicación a estructuras de dos y tres dimensiones. La metodología tiene un gran potencial en la validación de modelos numéricos, mejora del dimensionamiento a fatiga mediante la obtención de espectros de tensiones reales, monitorización de estructuras, prolongación de vida de estructuras en servicio que han llegado al final de su vida útil, estudio de la vida remanente a fatiga de estructuras en servicio, etc.

Como segundo objetivo, en este proyecto se pretende desarrollar una metodología que permita verificar, en taller, estructuras de peso reducido. La verificación de las estructuras civiles se realiza, generalmente, una vez terminado el proceso de construcción de la misma. Para este tipo de estructuras sería muy ventajoso realizar la verificación en taller, es decir, en una fase previa al montaje de la estructura; lo que permitiría un considerable ahorro de tiempo y costes de desplazamiento y posibilitaría, además, la realización de las modificaciones necesarias antes del montaje definitivo. En esta metodología se combinará un modelo numérico con el análisis modal operacional y la metodología de estimación de tensiones comentada anteriormente.