Diseño e implementación de un instrumento virtual para evaluar las FRF y obtener los parámetros modales con Labview 2014

Abstract

El presente documento plantea metódicamente el trabajo requerido para el diseño e implementación de un sistema multicanal de medición de funciones de respuesta de frecuencia (FRF), enfocado al análisis modal estructural experimental ed vibraciones, usando el equipo disponible en el laboratorio de Vibraciones y Rotodinámica del Instituto Politécnico Nacional en la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la ESIME Zacatenco. El trabajo consiste en construir las conexiones necesarias para el correcto flujo y procesamiento analógico de las señales eléctricas captadas por los sensores piezoeléctricos disponibles, junto con la programación en NI LabVIEW 2014 de un software que realice el procesamiento digital de las señales captadas y que brinde diversos tipos de utilidades al usuario. Se diseñaron y realizaron pruebas experimentales a dos ejes de acero de un mismo diámetro pero de dos diferentes longitudes respectivamente, tanto íntegros como fisurados a 20% y 50% de su diámetro y con 2 condiciones de apoyo diferentes: Libre-Libre y simplemente apoyado. Con la Finalidad de comprobar la fiabilidad del programa realizado en NI LabVIEW 2014 se calculó el FRF de dichos ejes y se obtuvieron sus frecuencias Naturlaes Modales Experimentales. Finalmente se reconstruyeron los respectivos modos de vibración modales de ambas estructuras mediante el método de extracción de Peaks en MATLAB. En el caso de los ejes, existe evidente correspondencia entre los resultados experimentales y las predicciones teóricas , tanto en las Formas modales de vibración como en las frecuencias naturales modales detectadas, tanto integras como fisuradas.