La Influencia de la Masa en la Respuesta Dinámica de una Viga de Timoshenko Agrietada con Condiciones de Extremo Restringidas: La Teoría Truncada
Autores: De Rosa, Maria Anna; Ceraldi, Carla; Martin, Hector D.; Onorato, Antonella; Piovan, Marcelo Tulio; Lippiello, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La Influencia de la Masa en la Respuesta Dinámica de una Viga de Timoshenko Agrietada con Condiciones de Extremo Restringidas: La Teoría Truncada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Respuesta dinámica
Viga agrietada de Timoshenko
Masa
Teoría de Timoshenko truncada
Vibraciones libres
Método variacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se investiga la respuesta dinámica de la viga agrietada de Timoshenko sometida a una masa. A su vez, se asume que los extremos de la viga están restringidos con resortes elásticos tanto transversales como rotacionales. Basándose en una teoría alternativa de vigas, la teoría de Timoshenko truncada (TTT), se derivan las ecuaciones de movimiento de la viga agrietada y se investiga la influencia de una masa en el comportamiento de las vibraciones libres. La novedad del enfoque propuesto radica en que el método variacional utilizado en la teoría truncada simplifica la derivación de la ecuación de movimiento a través de la teoría clásica, y se muestra la perfecta analogía entre las dos teorías. El objetivo de la formulación presente radica en encontrar las ecuaciones del modelo de Timoshenko truncado con sus correspondientes condiciones de contorno y establecer su similitud matemática con el enfoque geométrico. Se demuestra que las ecuaciones diferenciales con sus correspondientes condiciones de contorno, utilizadas para resolver el problema dinámico de las vigas truncadas de Timoshenko a través de formulaciones variacionales, tienen la misma forma que las obtenidas mediante el método directo. Finalmente, se llevan a cabo algunos ejemplos numéricos para evaluar la influencia de una masa y su posición en el rendimiento vibracional del modelo agrietado de Timoshenko. Además, también se discuten en algunos ejemplos numéricos los efectos de las posiciones de las grietas, la deformación por corte y la inercia rotacional, y las restricciones de fluencia sobre las frecuencias naturales.
Descripción
En este artículo, se investiga la respuesta dinámica de la viga agrietada de Timoshenko sometida a una masa. A su vez, se asume que los extremos de la viga están restringidos con resortes elásticos tanto transversales como rotacionales. Basándose en una teoría alternativa de vigas, la teoría de Timoshenko truncada (TTT), se derivan las ecuaciones de movimiento de la viga agrietada y se investiga la influencia de una masa en el comportamiento de las vibraciones libres. La novedad del enfoque propuesto radica en que el método variacional utilizado en la teoría truncada simplifica la derivación de la ecuación de movimiento a través de la teoría clásica, y se muestra la perfecta analogía entre las dos teorías. El objetivo de la formulación presente radica en encontrar las ecuaciones del modelo de Timoshenko truncado con sus correspondientes condiciones de contorno y establecer su similitud matemática con el enfoque geométrico. Se demuestra que las ecuaciones diferenciales con sus correspondientes condiciones de contorno, utilizadas para resolver el problema dinámico de las vigas truncadas de Timoshenko a través de formulaciones variacionales, tienen la misma forma que las obtenidas mediante el método directo. Finalmente, se llevan a cabo algunos ejemplos numéricos para evaluar la influencia de una masa y su posición en el rendimiento vibracional del modelo agrietado de Timoshenko. Además, también se discuten en algunos ejemplos numéricos los efectos de las posiciones de las grietas, la deformación por corte y la inercia rotacional, y las restricciones de fluencia sobre las frecuencias naturales.