Browsing by Author "Ortiz Cea, Rodrigo Alexis"
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Item Detección de daño en pala de turbina eólica mediante análisis de parámetros modales.(Universidad de Concepción, 2025) Ortiz Cea, Rodrigo Alexis; Canales Cárdenas, Cristian Alexis; Molina Vicuña, Cristián Javier; Dufeu Delarze, Emilio EnriqueLa industria del procesamiento de minerales enfrenta actualmente dos desafíos críticos: la disminución progresiva de las leyes de mineral y la creciente escasez de agua fresca. Este último ha sido abordado mediante un aumento en la recirculación de agua de proceso, lo que conlleva una disminución en su calidad debido a la acumulación de especies indeseadas, como floculantes residuales de tipo poliacrilamida (PAM). La presencia de estos reactivos puede afectar negativamente la flotabilidad de minerales valiosos como los sulfuros de cobre y alterar sus interacciones con minerales de ganga como la caolinita. Detección de daño en pala de turbina eólica mediante análisis de parámetros modales. La industria eólica enfrenta el desafío crítico de optimizar los costos de operación y mantenimiento, especialmente en componentes expuestos a condiciones extremas como las palas de los aerogeneradores. Este trabajo desarrolla y valida una metodología de detección de daño estructural en una pala de turbina eólica de baja potencia (900 mm) mediante un enfoque híbrido que integra el Análisis Modal Experimental (EMA), simulaciones por el Método de Elementos Finitos (FEM) y Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). La metodología comenzó con la digitalización geométrica de la pala mediante escaneo 3D y la calibración de sus propiedades materiales a través de ensayos estáticos y dinámicos. Posteriormente, se desarrolló un modelo numérico en ANSYS para simular las condiciones aerodinámicas mediante CFD, identificando las zonas de máximo esfuerzo donde se introdujeron grietas controla das de magnitud variable. Los resultados demostraron que la presencia de daño induce una degradación medible en la rigidez global, manifestada en la disminución de las frecuencias naturales y alteraciones en la Función de Respuesta en Frecuencia (FRF), específicamente cambios de fase entre el segundo y tercer modo. Se determinó que los modos de mayor orden (destacando los modos 3 y 6) actúan como indicadores de sensibilidad, registrando variaciones máximas cercanas al 2.6%. Finalmente, mediante la aplicación del Índice de Diferencia de Forma Modal (MSDI), se logró localizar con precisión espacial el defecto, estableciendo un umbral de detectabilidad confiable para grietas superiores al 15% de la longitud de la cuerda.