Ondas de desprendimiento en contacto por fricción II: análisis y simulaciones de un sistema de tres masas
Autores: Ahn, Jeongho; Shillor, Meir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Ondas de desprendimiento en contacto por fricción II: análisis y simulaciones de un sistema de tres masas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Modelo matemático
Sistema masa-resorte-amortiguador
Fricción
Estados estables
Simulaciones numéricas
Sistema de tres masas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo continúa el estudio de un modelo matemático para el movimiento de un sistema masa-resorte-amortiguador con fricción. Allí, se construyó un modelo de dos masas, se estableció su solubilidad, se investigaron los estados estacionarios y se presentaron simulaciones numéricas. El interés principal aquí está en la modelización, análisis de los estados estacionarios y simulación de un sistema de tres masas, en particular, en la propagación de ondas de desprendimiento o deslizamiento, que ocurren cuando el sistema transita de un estado de adherencia a un movimiento de deslizamiento. La introducción de la fricción cambia el problema en sistemas de tres inclusiones de conjuntos diferenciales, que son matemática y computacionalmente muy desafiantes. El análisis de los estados estacionarios muestra las regiones de adherencia, donde hay suficiente resistencia friccional que evita el movimiento. Los métodos numéricos propuestos se implementan, y las simulaciones muestran algunos tipos representativos de comportamiento del sistema, especialmente los casos de ondas de desprendimiento. Algunas de las simulaciones numéricas respaldan específicamente el análisis teórico de la iniciación del deslizamiento, la alcanzabilidad y el equilibrio de energía.
Descripción
Este trabajo continúa el estudio de un modelo matemático para el movimiento de un sistema masa-resorte-amortiguador con fricción. Allí, se construyó un modelo de dos masas, se estableció su solubilidad, se investigaron los estados estacionarios y se presentaron simulaciones numéricas. El interés principal aquí está en la modelización, análisis de los estados estacionarios y simulación de un sistema de tres masas, en particular, en la propagación de ondas de desprendimiento o deslizamiento, que ocurren cuando el sistema transita de un estado de adherencia a un movimiento de deslizamiento. La introducción de la fricción cambia el problema en sistemas de tres inclusiones de conjuntos diferenciales, que son matemática y computacionalmente muy desafiantes. El análisis de los estados estacionarios muestra las regiones de adherencia, donde hay suficiente resistencia friccional que evita el movimiento. Los métodos numéricos propuestos se implementan, y las simulaciones muestran algunos tipos representativos de comportamiento del sistema, especialmente los casos de ondas de desprendimiento. Algunas de las simulaciones numéricas respaldan específicamente el análisis teórico de la iniciación del deslizamiento, la alcanzabilidad y el equilibrio de energía.