Determinación de Frecuencias en Vigas Timoshenko Rotantes de Sección Transversal Variable en Forma Continua por Tramos

Abstract

En este trabajo se implementa un nuevo algoritmo desarrollado por los autores, basado en el Método de Cuadratura Diferencial (MCD), combinado con la técnica de descomposición del dominio, para modelar elementos estructurales tales como aspas de helicópteros o álabes de turbinas, mediante una viga Timoshenko rotante que considera los efectos de deformación por corte e inercia rotatoria. El mismo permite modelar variaciones de la sección transversal tanto en forma continua como discontinua, hecho que lo hace más versátil comparado con los presentados en trabajos previos. Para el análisis se adopta, en primer lugar, una viga de un solo tramo de sección transversal rectangular de ancho constante y con variación parabólica (cuadrática) de la altura. Luego se estudian vigas de dos tramos, siempre de ancho constante y con variaciones lineal y/o parabólica de la altura de la sección transversal. Se determinan y analizan las primeras frecuencias de vibración transversal en función de la geometría del modelo y del parámetro que define la velocidad de rotación. En todos los casos los resultados se comparan con los obtenidos con el Método de Elementos Finitos (MEF).