Grupo/UCT: CIMTA
Director: PIOVÄN, MARCELO TULIOFecha de Inicio: 01/01/2022 Fecha de Finalización: 31/12/2024
Tipo de proyecto:: PID EQUIPOS CONSOLIDADOS CON INCENTIVOS TIPO A
Integrantes del Proyecto
INVESTIGADORES FORMADOS: Di Giorgio Lucas Emanuel; Martín Héctor Daniel
INVESTIGADORES DE APOYO: Mainetti Carlos Adrián; Romero Andrés Esteban
INVESTIGADORES TESISTAS: Campos Damián Federico; Fruccio Walter Horacio
BECARIOS ALUMNOS UTN – SCyT: Ortega Alan; Saune Valentin
BECARIO ALUMNO I+D: Fraternali Nicolás
COLABORADORES EXTERNOS: Olmedo Salazar Jose Fernando; Sampaio Rubens
Durante los últimos años diversas áreas industriales, en particular las de alta tecnología como la aeroespacial, la automovilística, la electrónica y la militar, entre otras, han propendido al uso de materiales y estructuras periódicas con micro y macro resonadores internos (en lo que se ha dado a llamar “meta-estructura y meta-material”); con el objetivo de disminuir, amortiguar, atenuar o cancelar fenómenos oscilatorios en ciertos rangos de frecuencia, o bien de magnificarlos en casos específicos.
Ejemplos aplicativos de estas construcciones se hallan en las protecciones acústicas aero-espaciales o elementos para efectuar control estructural o subestructuras para colectar y/o disipar energía, entre otras aplicaciones. Muchas de tales estructuras son esbeltas y ahusadas, que poseyendo configuraciones constructivas complejas se modelan recurriendo al concepto de barras esbeltas, mediante hipótesis adecuadas y técnicas de homogeneización. De forma que se reduce la realidad espacial 3D a una realidad 1D, manteniendo muy buena representatividad y precisión. Esta clase de modelos 1D es fundamental para abordar problemas de cálculo y análisis, computacionalmente muy demandantes (y a veces inviables con formulaciones 3D), como lo son los estudios de dinámica transitoria (lineal y no lineal), o cuantificación de incertidumbre, o identificación y sensibilidad paramétrica, entre otros.
Con el desarrollo del presente proyecto se pretende extender y profundizar el nivel de conocimiento actual sobre la dinámica de meta-estructuras mecánicas y piezo-elásticas acopladas, introduciendo modelos unidimensionales de estructuras portantes que ofrezcan mayor generalidad (e.g. vigas de paredes delgadas sean o no pre-curvadas, manojo cables de alta tensión, entre otros) junto con resonadores acoplados de variado tipo de accionamiento y/o amortiguamiento. A su vez, la incorporación de técnicas de modelación probabilística en el estudio de la dinámica estructural permitirá establecer la extensión, grados de robustez y confiabilidad de los modelos desarrollados, mediante la cuantificación y propagación de incertidumbre paramétrica y/o sistémica.
En específico, los aportes principales del proyecto se encuadrarán en los siguientes dos núcleos. El primer núcleo consistente en el desarrollo analítico, computacional y eventualmente experimental de modelos generales de vigas resonantes con periodicidad constitutiva elástica, con acoplamiento estructural global y con resonadores locales acoplados distribuidos periódicamente que faciliten, por su diseño, diversas alternativas de atenuación de los patrones vibratorios globales. El segundo núcleo reside en la construcción y evaluación de modelos dinámicos para manojos de cables de alta tensión eléctrica que debido a una periodicidad constructiva de amortiguadores poseen fenómenos dinámicos semejantes a los mencionados más arriba. En ambos casos se persigue la finalidad común de garantizar la atenuación de amplitud de vibraciones globales en ciertas bandas de frecuencias.