Movimiento armónico forzado : Estudio de la Resonancia en tierra en helicópteros
Enviado por camila garcia • 23 de Octubre de 2023 • Trabajos • 2.068 Palabras (9 Páginas) • 39 Visitas
Movimiento armónico forzado : Estudio de la Resonancia en tierra en helicópteros
Por
Yerson Arbey Gamboa Camacho. Estudiante - Ingeniería Eléctrica.
María Camila García Millán. Estudiante - Ingeniería Civil.
Deivy Alejandro Tirado Diaz - Ingeniería mecánica.
Dubalt Alfonso Luengas Casallas- Ingeniería mecánica.
INTRODUCCIÓN:
La resonancia, un fenómeno intrigante y fundamental en el estudio de sistemas oscilatorios, se convierte en el epicentro de nuestra investigación. Este primer trabajo de investigación se enfoca en explorar en profundidad el concepto de resonancia, tanto en sistemas mecánicos como eléctricos. La resonancia no solo es un tema apasionante desde el punto de vista científico, sino que también desempeña un papel esencial en numerosas aplicaciones prácticas.
El propósito de esta investigación es proporcionar una comprensión integral de la resonancia y destacar su relevancia en sistemas electromecánicos. Además, buscamos ilustrar cómo este fenómeno físico puede aplicarse en diversas situaciones cotidianas y tecnológicas. La resonancia no solo es un mero acontecimiento físico; es un concepto que impulsa la ingeniería y la tecnología hacia nuevas fronteras.
En este trabajo, no solo exploraremos el concepto de resonancia, sino también presentaremos ejemplos y aplicaciones que ilustran su importancia en el mundo real. La estructura del trabajo estará organizada de manera que los lectores puedan comprender tanto los fundamentos teóricos como las implicaciones prácticas de la resonancia en sistemas electromecánicos. Con ello, pretendemos que los estudiantes profundicen en su conocimiento y apreciación de este fenómeno, preparándolos para futuros desafíos y descubrimientos en el mundo de la física y la ingeniería.
(resonancia, s.f.)[pic 1][1]
EJEMPLOS Y APLICACIONES DE LA RESONANCIA EN SISTEMAS MECÁNICOS Y ELECTROMECÁNICOS:
Helicópteros en Tierra: La resonancia en tierra es un fenómeno crítico para entender en la industria de la aviación. Cuando un helicóptero está en tierra y sus rotores giran a ciertas velocidades, pueden experimentar resonancia estructural si las vibraciones generadas por los rotores coinciden con la frecuencia natural de la aeronave. Esto puede resultar en daños estructurales graves si no se gestiona adecuadamente.
Puentes y Edificios: Los puentes y edificios también pueden experimentar resonancia durante eventos sísmicos. Si las ondas sísmicas coinciden con la frecuencia natural de la estructura, pueden producirse daños significativos. Los ingenieros deben considerar la resonancia al diseñar y construir estas infraestructuras.
Electrónica y Comunicaciones: En sistemas electrónicos y de comunicaciones, la resonancia se utiliza en circuitos sintonizados. Por ejemplo, las radios utilizan circuitos resonantes para seleccionar frecuencias específicas de señales de radio. Del mismo modo, los dispositivos de resonancia magnética nuclear (RMN) se basan en el principio de resonancia para analizar muestras.
Música y acústica: La resonancia se aplica en la música para amplificar el sonido en instrumentos musicales, como cuerdas y tubos. Los músicos ajustan la tensión y la longitud para lograr resonancias específicas y producir notas musicales.
Medicina: En medicina, la resonancia se utiliza en técnicas de imágenes como la resonancia magnética (RM) y la resonancia magnética funcional (fMRI) para obtener imágenes detalladas del cuerpo humano y estudiar la función cerebral.
RESONANCIA EN TIERRA EN HELICÓPTEROS:
Los helicópteros son vehículos muy complejos que deben su capacidad de volar a la física y a una serie de principios mecánicos y aerodinámicos. Entre ellos, la resonancia natural es uno de los fenómenos más importantes y también más desconocidos. En este documento, explicaremos cómo funciona la resonancia natural en los helicópteros y cómo puede afectar su rendimiento y seguridad.
Los helicópteros son aeronaves muy versátiles que se utilizan para una amplia gama de misiones, desde el transporte de carga y pasajeros hasta la lucha contra incendios y el rescate en situaciones de emergencia. La complejidad de estas máquinas hace que su diseño y su operación sean un verdadero desafío, especialmente en lo que respecta a la vibración y la resonancia natural.
La resonancia de los helicópteros en tierra es un fenómeno que puede causar graves daños a la aeronave y poner en riesgo la seguridad de sus ocupantes. Se produce cuando el movimiento de las palas del rotor principal se acopla con el movimiento del fuselaje, generando una vibración auto excitada que aumenta de forma descontrolada. Este fenómeno solo ocurre en los helicópteros que tienen un sistema de rotor articulado. La resonancia de tierra se puede evitar mediante el uso de amortiguadores hidráulicos o mecánicos que reducen la transmisión de las fuerzas entre las palas y el fuselaje. También se recomienda no permanecer mucho tiempo en tierra con el rotor en marcha, y despegar o aterrizar rápidamente cuando las condiciones lo permitan.
(https://idus.us.es/bitstream/handle/11441/79806/TFG-1813-LOPEZ.pdf)[pic 2][pic 3]
¿QUÉ ES UN ROTOR ARTICULADO?
Un rotor articulado es un tipo de rotor de helicóptero que tiene tres o más palas que pueden girar libremente alrededor de su eje longitudinal y cambiar el ángulo de ataque según la posición azimutal. Estas palas están unidas al mástil mediante articulaciones que permiten el movimiento de batimiento, paso y arrastre. Este tipo de rotor fue el primero en ser práctico y se debe al diseño del español Juan de la Cierva1. Los rotores articulados se usan en helicópteros con sistemas de rotor complejos, como el CH-47 Chinook2. Algunas ventajas de este tipo de rotor son: reduce la fatiga en las palas y el mástil, y que evita la resonancia en tierra. Algunas desventajas son que requiere más mantenimiento.
Amplía una gama de usos: Los helicópteros se utilizan en todo el mundo para misiones civiles y militares.
Diseño complejo Los helicópteros deben tener en cuenta una amplia gama de factores, que van desde la aerodinámica hasta el peso y la distribución
El vuelo de los helicópteros es muy diferente del de otras aeronaves y requiere habilidades y conocimientos específicos.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESONANCIA:
La resonancia natural puede afectar a los helicópteros en diversos aspectos. Por un lado, puede provocar importantes daños en las aspas y en otros componentes mecánicos. Por otro lado, puede producir una vibración excesiva que afecta la estabilidad y el control del helicóptero. Además, la resonancia puede aumentar el nivel de ruido en la cabina y generar fatiga en los pilotos y el personal de mantenimiento.
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