Diseño de una mesa vibratoria de 3 grados de libertad para pruebas sísmicas de estructuras civiles a escala

Palabras clave: Mesa vibratoria, metodología de diseño, pruebas sísmicas, acelerograma, CAD

Resumen

En el presente artículo se propone el diseño de una mesa vibratoria de tres grados de libertad para pruebas sísmicas en estructuras civiles a escala.  El diseño conceptual de la máquina se desarrolló aplicando el método del diseño basado en funciones, en donde primero se establece una función global y, después, se desglosan las subfunciones y se identifica el orden de ejecución de las misma, así como el flujo de información. A partir del desglose de subfunciones, se establece una tabla morfológica de conceptos de para cada función y, me mediante la técnica de evaluación de conceptos de Pugh, se realiza la selección de componentes. La configuración definitiva de la mesa consiste en tres mesas paralelas, para lo cual se genera un modelo de dibujo asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) de SolidWorks®. El movimiento de la mesa se simula con base en un perfil de posición versus tiempo, calculados a partir de la integración numérica de los acelerogramas obtenidos de los eventos sísmicos de 1985 en la ciudad de México, utilizando un esquema de Matlab-Simulink. Finalmentre, se determinan los esfuerzos flexionantes máximos a soportar en las guías en función del desplazamiento del sistema

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Damerji, H., Yadav, S., Sieffert, Y., Debove, L., Vieux-Champagne, F., & Malecot, Y. (2022). Design of a Shake Table with Moderate Cost. Experimental Techniques, 46(3), 365–383. https://doi.org/10.1007/s40799-021-00482-0

Dy-Cornejo, K. I. (2021). Design of a single-axis shake table and development of its computational simulation [Master’s Thesis]. San Francisco State University.

Gao, C., Wang, J., Yuan, X., Zhang, Y., Yang, Y., & Qin, M. (2021). Review on the construction development and control technology of the shaking table. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Smart Infrastructure and Construction, 174(1), 22–31. https://doi.org/10.1680/jsmic.21.00007

Gao, C., & Yuan, X. (2019). Development of the Shaking Table and Array System Technology in China. Advances in Civil Engineering, 2019, 1–10. https://doi.org/10.1155/2019/8167684

Guan, G., & Plummer, A. (2019). Acceleration decoupling control of 6 degrees of freedom electro-hydraulic shaking table. Journal of Vibration and Control, 25(21–22), 2758–2768. https://doi.org/10.1177/1077546319870620

Huang, Q., Wang, P., Wang, Y., & Yang, Q. (2021). Decoupling Control of a Multiaxis Hydraulic Servo Shaking Table Based on Dynamic Model. Shock and Vibration, 2021, 1–12. https://doi.org/10.1155/2021/8268514

Instituto de Ingeniería de la UNAM. (2024a, June 12). La red acelerográfica del IIUNAM. Https://Www.Iingen.Unam.Mx/Es-Mx/Investigacion/Proyecto/Paginas/Redacelerografica-IIUNAM.Aspx.

Instituto de Ingeniería de la UNAM. (2024b, June 12). Laboratorio de la mesa vibradora. Https://Www.Iingen.Unam.Mx/Es-Mx/Investigacion/Proyecto/Paginas/Redacelerografica-IIUNAM.Aspx.

Li, S.-Q., & Chen, Y.-S. (2024). Seismic risk estimation of composite structures considering improved vulnerability levels. Structures, 65, 106645. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.106645

Ogawa, N., Ohtani, K., Katayama, T., & Shibata, H. (2001). Construction of a three–dimensional, large–scale shaking table and development of core technology. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 359(1786), 1725–1751. https://doi.org/10.1098/rsta.2001.0871

Pan, P., Guo, Y., & Wang, T. (2021). Experimental study of a new kind of double‐layer shaking table. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 50(11), 2897–2914. https://doi.org/10.1002/eqe.3478

Plummer, A. R. (2016). Model-based motion control for multi-axis servohydraulic shaking tables. Control Engineering Practice, 53, 109–122. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2016.05.004

Serea, E., & Donciu, C. (2023). Shaking Table Design for Testing Earthquake Early Warning Systems. Designs, 7(3), 72. https://doi.org/10.3390/designs7030072

Ullman, G. D. (2010). The Mechanical Design Process (4th ed.). McGraw Hill.

Universidad Nacional Autónoma de México. (2024, June 12). Servicio Sismológico Nacional. Http://Www.Ssn.Unam.Mx/.

Wang, G., Ba, F., Miao, Y., & Zhao, J. (2022). Design of multi-array shaking table tests under uniform and non-uniform earthquake excitations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 153, 107114. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.107114

Wen, J., Zhao, C., & Shi, Z. (2023). LSTM‐based adaptive robust nonlinear controller design of a single‐axis hydraulic shaking table. IET Control Theory & Applications, 17(7), 825–836. https://doi.org/10.1049/cth2.12410

Wen, J., Zhao, C., Wang, Y., & Shi, Z. (2024). Extended‐state‐observer‐based adaptive robust control of a single‐axis hydraulic shaking table. IET Control Theory & Applications, 18(4), 442–453. https://doi.org/10.1049/cth2.12582

Publicado
2024-11-30
Cómo citar
Breton-Lugo, J. A., Hernández-Pérez, J., Jiménez-Montoya, A., Pascual-Francisco, J. B., & López-Segundo, N. (2024). Diseño de una mesa vibratoria de 3 grados de libertad para pruebas sísmicas de estructuras civiles a escala. Pädi Boletín Científico De Ciencias Básicas E Ingenierías Del ICBI, 12(Especial4), 205-212. https://doi.org/10.29057/icbi.v12iEspecial4.13327
Tipo de manuscrito
Artículos de investigación

Artículos más leídos del mismo autor/a