{"id":107116,"date":"2011-01-03T00:00:00","date_gmt":"2011-01-03T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/aerovibroacustica-en-estructuras-aeroespaciales-complejas\/"},"modified":"2011-01-03T00:00:00","modified_gmt":"2011-01-03T00:00:00","slug":"aerovibroacustica-en-estructuras-aeroespaciales-complejas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/politecnica-de-madrid\/aerovibroacustica-en-estructuras-aeroespaciales-complejas\/","title":{"rendered":"Aerovibroac\u00fastica en estructuras aeroespaciales complejas"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Amaia Yarza Fuentes <\/strong><\/h2>\n<p>El prop\u00f3sito del trabajo realizado y que se presenta en esta tesis, es el estudio del problema aerovibroac\u00fastico aplicado a una estructura sometida a una vibraci\u00f3n sonora dentro de una c\u00e1mara de ensayo reverberante. El estudio abarca las dos principales problem\u00e1ticas que engloban el problema, que son respectivamente la respuesta din\u00e1mica de la estructura y el comportamiento del fluido circundante no ideal. como introducci\u00f3n al trabajo realizado se presenta el estado del arte y la teor\u00eda a aplicar para la resoluci\u00f3n del problema planteado. Se pretende con ello definir el punto de partida de la tesis en relaci\u00f3n con las l\u00edneas de estudio que se van a explorar. en el cap\u00edtulo 3 se aborda el estudio de la respuesta din\u00e1mica del reflector. Se han desarrollado dos metodolog\u00edas para resolver los rangos de baja y media densidad modal. la metodolog\u00eda propuesta para baja frecuencia consiste en una evoluci\u00f3n de la t\u00e9cnica acoplada de fem\/bem que permite obtener de forma precisa la distribuci\u00f3n de carga en la estructura como resultado secundario del problema vibroac\u00fastico. Por otro lado, para hacer frente al rango de media frecuencia, se ha definido una metodolog\u00eda basada en modelos h\u00edbridos, que combinan elementos finitos fem\/bem y elementos energ\u00e9ticos sea. Como ejercicio de aplicaci\u00f3n para ambos estudios, se realiza el an\u00e1lisis vibroac\u00fastico a una estructura ligera y flexible. En concreto, se trata de un reflector deplegable de 2.4m con una masa total de 15.1kg. Para la validaci\u00f3n de las metodolog\u00edas se hace uso de los datos de ensayo de dicha estructura. la metodolog\u00eda presentada para el c\u00e1lculo del comportamiento estructural para la baja frecuencia, representa una importante evoluci\u00f3n de las t\u00e9cnicas previas. Antiguamente, el procedimiento para el estudio de la capacidad de resistencia de la estructura part\u00eda de un caso de carga est\u00e1tico equivalente. Por el contrario la metodolog\u00eda propuesta, obtiene la distribuci\u00f3n de carga como una respuesta din\u00e1mica considerando el comportamiento modal de la estructura. El resultado es una mejora en la precisi\u00f3n de los datos extra\u00eddos y un mayor conocimiento del comportamiento estructural en presencia de cargas ac\u00fasticas. la metodolog\u00eda de baja frecuencia presentada ha sido evaluada cubriendo todos los par\u00e1metros relevantes involucrados en el an\u00e1lisis: &#8211; resoluci\u00f3n de datos aplicada al c\u00e1lculo y rango de frecuencia de estudio &#8211; superficies flexibles acopladas con el fluido &#8211; amortiguamiento estructural &#8211; modelizaci\u00f3n de la carga aplicada el resultado obtenido es una simulaci\u00f3n conservadora del comportamiento del reflector dentro de una tolerancia de \u00c2\u00b13db tanto para el valor de la ra\u00edz de la media cuadr\u00e1tica (rms) de las fuerzas como para la respuesta en frecuencia definida como densidad espectral de potencia (psd). Se comparan los resultados con los obtenidos mediante la metodolog\u00eda antigua, basada en un caso est\u00e1tico equivalente, siendo las mejoras notables. el estudio realizado para el rango de frecuencias medio completa una fase preliminar de definici\u00f3n del modelo h\u00edbrido y correlaci\u00f3n de aceleraciones, teniendo en cuenta la novedad de las t\u00e9cnicas h\u00edbridas. Los resultados obtenidos son prometedores para continuar en la l\u00ednea comenzada. uno de los objetivos alcanzados con el trabajo ha sido determinar la mejor representaci\u00f3n de la familia de estructuras de reflectores, para la simulaci\u00f3n vibroac\u00fastica en este rango de frecuencias. A partir del comportamiento din\u00e1mico se han desarrollado dos opciones de modelado, a fin de poder seleccionar la mejor aproximaci\u00f3n. La correlaci\u00f3n con el ensayo ac\u00fastico del reflector de 2.4m de referencia ha determinado que el modelo que mejor representa la respuesta en frecuencia es el definido como: &#8211; disco de elementos finitos &#8211; estructura trasera de elementos energ\u00e9ticos sea. Cada uno de los tramos de los nervios define un \u00fanico subsistema. &#8211; uni\u00f3n entre disco y estructura realizada mediante elementos puntuales con caminos de transmisi\u00f3n de energ\u00eda dobles. &#8211; la carga ac\u00fastica se aplica mediante elementos bem sobre el disco. desde un punto de vista cuantitativo, a partir del ejercicio de aplicaci\u00f3n, se obtienen unos resultados prometedores para la metodolog\u00eda desarrollada. La modelizaci\u00f3n simula el comportamiento medido durante el ensayo dentro del margen de \u00c2\u00b13db en las curvas densidad espectral de potencia (psd) y en t\u00e9rminos de valor de la ra\u00edz de la media cuadr\u00e1tica (rms) de aceleraci\u00f3n de la se\u00f1al, salvo en casos puntuales. en el cap\u00edtulo 4, como parte del estudio de los fen\u00f3menos f\u00edsicos acontecidos durante un ensayo ac\u00fastico en c\u00e1mara reverberante, se ha querido ir m\u00e1s all\u00e1 de la respuesta estructural del esp\u00e9cimen y se ha realizado un estudio estad\u00edstico de las caracter\u00edsticas del fluido. Para este fin se han utilizado las medidas de los micr\u00f3fonos de los ensayos de catorce reflectores de eads casa espacio (astrium) en dos c\u00e1maras distintas pero semejantes. Se han evaluado caracter\u00edsticas como la homogeneidad y el nivel de entrada m\u00e1ximo, as\u00ed como la influencia del nivel de entrada, de la resoluci\u00f3n de los datos y del esp\u00e9cimen. a partir de una evaluaci\u00f3n estad\u00edstica de los datos, se ha determinado la falta de homogeneidad presentada por el campo de presiones en el interior de las c\u00e1maras durante los ensayos. Se concluye, adem\u00e1s, que es independiente del esp\u00e9cimen o del nivel de presi\u00f3n aplicado, y por tanto achacables a la instalaci\u00f3n en s\u00ed misma. Dado que la homogeneidad del campo de presiones es una de las bases para tener un campo difuso, la difusividad queda en entredicho. para un criterio de calidad de ambiente homog\u00e9neo de \u00c2\u00b1ldb se han definido los rangos de frecuencia de validez en las dos c\u00e1maras estudiadas. Se obtiene como resultado que en las frecuencias de inter\u00e9s, situadas por debajo de 100hz, el campo dista de ser ideal, invalidando en cierta medida los an\u00e1lisis realizados en dicho rango de frecuencias bajo la hip\u00f3tesis de campo ideal difuso se observa, adem\u00e1s, un efecto singular a 50hz posiblemente debido a la bocina de excitaci\u00f3n con corte a 50hz. en l\u00ednea con la falta de homogeneidad en la distribuci\u00f3n de presiones en la c\u00e1mara, se ha completado un estudio paralelo del nivel de carga m\u00e1ximo aplicado sobre las estructuras durante el ensayo. Se demuestra un incremento de la presi\u00f3n dependiente del tama\u00f1o del esp\u00e9cimen y la radiaci\u00f3n debida al acoplamiento fluido-estructura. De la estad\u00edstica de los datos medidos se define un peor escenario cubriendo un nivel de confianza del 99.74%. La informaci\u00f3n adicional incluida para la cuantificaci\u00f3n del peor escenario son las tolerancias de ensayo (3db) y los m\u00e1rgenes de seguridad m\u00ednimos requeridos en el dise\u00f1o (mos=0.25 o 2db). Se concluye que bajo estas hip\u00f3tesis, por debajo del tercio de octava de 50hz la integridad del reflector no estar\u00eda garantizada por los an\u00e1lisis. todos los aspectos arriba mencionados han sido estudiados para dos niveles de resoluci\u00f3n, uno detallado a nivel del tercio de octava y otro menos detallado para el ancho de banda definido en octavas. Las irregularidades y singularidades encontradas en el campo de presiones para datos computados con el primer nivel, se difuminan y\/o desaparecen al relajar este criterio. como punto final al estudio del medio fluido, se ha tratado de relacionar el campo de presiones con las formas modales de las c\u00e1maras. La comparaci\u00f3n ten\u00eda como objetivo definir la representaci\u00f3n del fluido a partir de su respuesta modal, para poder acoplarlo con la estructura y obtener una simulaci\u00f3n m\u00e1s realista del ensayo. Los cinco puntos de medida han resultado insuficientes para este fin, por lo que el estudio resulta inconcluyente. El campo de presiones de las c\u00e1maras no sigue fidedignamente el comportamiento modal de \u00e9stas, declar\u00e1ndose como posibles contribuyentes a esta falta de correlaci\u00f3n la presencia de una pared de diferentes propiedades de reflexi\u00f3n y la posici\u00f3n de la fuente con respecto al esp\u00e9cimen y los micr\u00f3fonos. Para poder concluir estas hip\u00f3tesis es necesario completar las medidas de ensayo con un mayor n\u00famero de tomas de presi\u00f3n. finalmente, una vez completados los estudios y evaluado los resultados obtenidos, se definen las l\u00edneas de continuaci\u00f3n a la presente tesis. para la metodolog\u00eda del rango de baja frecuencia, se propone la definici\u00f3n del problema vibroac\u00fastico no lineal y el estudio del problema de varias estructuras embebidas en el mismo campo fluido. la t\u00e9cnica desarrollada para el rango de medias frecuencias requiere ser completada al mismo nivel de detalle que su an\u00e1loga de baja frecuencia. As\u00ed mismo, se ve necesario profundizar el estudio del comportamiento de los caminos de transmisi\u00f3n de energ\u00eda entre elementos con densidades modales medias. Adem\u00e1s, se ha destacado la necesidad de una t\u00e9cnica que acople elementos bem con elementos sea. como \u00faltimo punto, se propone una extensi\u00f3n del conocimiento del comportamiento del campo fluido dentro de las c\u00e1maras ac\u00fasticas mediante una mejor caracterizaci\u00f3n, con un mayor n\u00famero de micr\u00f3fonos, as\u00ed como la implementaci\u00f3n de la teor\u00eda de trazado de rayos. Todo ello, con el objetivo de mejorar la representaci\u00f3n del campo fluido, en especial a bajas frecuencias.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Aerovibroac\u00fastica en estructuras aeroespaciales complejas<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Aerovibroac\u00fastica en estructuras aeroespaciales complejas <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Amaia Yarza Fuentes <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 01\/03\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jes\u00fas L\u00f3pez D\u00edez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: \u00e1ngel pedro Sanz andr\u00e9s <\/li>\n<li>Juli\u00e1n Santiago prowald (vocal)<\/li>\n<li>pedro Cobo parra (vocal)<\/li>\n<li>Andr\u00e9s Omar tiseira (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Amaia Yarza Fuentes El prop\u00f3sito del trabajo realizado y que se presenta en esta tesis, es el 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