Modelo para la estimación de una frecuencia natural a partir de la respuesta vibratoria de un sistema sometido a un barrido sinusoidal

Abstract

Una forma de determinar una frecuencia natural es a partir de la respuesta vibratoria debido a una excitación de frecuencia variable. Cuando la frecuencia de la excitación se acerca a la frecuencia natural, se producirá un aumento en la amplitud vibratoria. Las frecuencias naturales se pueden aproximar al valor de las frecuencias de excitación en las que se detectan los máximos valores de amplitud de vibración. Si la tasa con la que varía la frecuencia de la excitación es alta en relación a la frecuencia natural, entonces la máxima amplitud vibratoria se produce cuando la frecuencia de la excitación es distinta a la frecuencia natural. Esta diferencia puede inducir a errores al momento de determinar una frecuencia natural durante una partida o parada de una máquina. En este trabajo se evalúa la diferencia entre la frecuencia de máxima amplitud y la frecuencia natural de un sistema lineal de un grado de libertad cuando la excitación es un barrido sinusoidal de amplitud constante. Se propone un ajuste de manera de obtener la frecuencia natural a partir de la frecuencia de máxima amplitud vibratoria. El ajuste propuesto se diferencia de los ajustes disponibles en la literatura debido a que entrega un rango posible para las frecuencias naturales, situación que no es considerada en los modelos propuestos por la literatura. Se demuestra, a través de los resultados experimentales, que el valor de una frecuencia natural estimada a partir del modelo propuesto es una mejor aproximación que el obtenido al estimar dicha frecuencia natural como la frecuencia de excitación en la que ocurre la máxima respuesta vibratoria.