Vibraciones Transversales por el Método de Cuadratura Diferencial de una Viga Timoshenko Rotante, Escalonada y Elásticamente Vinculada

Abstract

En este trabajo se obtienen los coeficientes de las primeras frecuencias naturales de vibración transversal de una viga rotante, de sección escalonada, que se encuentra vinculada elásticamente al eje de rotación. El modelo propuesto para el análisis, puede ser utilizado para representar elementos estructurales de la ingeniería, tales como aspas de helicópteros, generadores eólicos o turbinas, entre otros. El sistema de ecuaciones gobernante del problema está basado en la teoría de vigas Timoshenko, que como es sabido contempla los efectos de la inercia rotatoria y la deformación por corte. El problema se resuelve mediante la aplicación del método de cuadratura diferencial (MCD), para lo cual se descompone el dominio de la viga en tramos de sección constante. También se plantea para algunos casos una solución independiente utilizando el método de elementos finitos con el fin de corroborar los resultados. En el trabajo se incluye un análisis de convergencia del MCD, para la elección del mallado de cada tramo.