Análisis de la propagación y transmisión de ondas en estructuras e interacción con el fluido circundante

Resumen

El trabajo realizado en esta tesis se centra, a lo largo de cuatro capítulos, en el estudio de la respuesta dinámica estructural concentrándose sobre todo en niveles de medias-altas frecuencias y densidades modales. En el Capítulo 1 se presenta una revisión de la literatura en el ámbito en el que se centra este trabajo, así como una breve descripción del estado del arte en general, y en particular para Método de los Elementos Finitos Espectrales y el Análisis de la Distribución Estadística de la Energía. En el capítulo 2 se presenta las ecuaciones en las que se basan las formulaciones del Método de los Elementos Finitos Espectrales y el Análisis Estadístico de la Distribución de la Energía. En este capítulo se desarrolla también un modelo de barra con amortiguamiento visco-elástico intrínseco. Por último se resuelve un ejemplo de estructura de dos barras acopladas con un muelle y se analizan los resultados. En el Capítulo 3 se define un procedimiento para obtener los factores del SEA a partir de parámetros de SEM conocidos como los números de onda y las impedancias, y se hace una adaptación del método de la inyección de potencia al SEM para la determinación de los factores de pérdidas a partir del balance de potencias en SEA. Se ha empleado la formulación de Lalor (1989) Ref. [67] por ser esta la que plantea un problema mejor condicionado y más simple de resolver computacionalmente. El Método de los Elementos Finitos Espectrales y el del Análisis Estadístico de la Distribución de la Energía son métodos que se complementan y entre los que se pueden establecer sinergias, como la propuesta en el Capítulo 3, que mejoran el proceso de diseño sobre todo en condiciones de media-alta frecuencia. En el Capítulo 4, se aportan diversos elementos espectrales de estructuras que aparecen comúnmente en los distintos ámbitos de la ingeniería y la arquitectura. Estos elementos desarrollados son utilizados también para realizar estudios sobre la respuesta en frecuencia y la respuesta transitoria de estructuras modeladas con los mismos. Estos análisis no habían sido abordados con anterioridad mediante métodos espectrales. Los elementos desarrollados son: ¿ Reformulación del elemento espectral de placa plana rectangular tipo Levy para mejorar el condicionamiento de la matriz de rigidez dinámica. ¿ Elementos espectrales de placa plana anular y circular. ¿ Elemento espectral de placa acoplada con Huido circundante. ¿ Elemento de cascara esférica con funcionamiento a membrana. ¿ Elemento de cascara esférica tipo 'shallow shelP con funcionamiento a flexión.