Durabilidad, evaluación y remediación (2)
La sostenibilidad mejora si las cosas duran más. Los muchos desafíos a los que las estructuras se enfrentan deben estar previstos para que lo hagan con éxito
Leer más18-09-2019 | Publicado por Joaquín Martí
Si no se trata de un cepillo de dientes eléctrico o algún otro equipo diseñado para vibrar, las vibraciones suelen ser una consecuencia indeseable de la actividad industrial o la acción de la naturaleza. Hay múltiples secuelas asociadas con ellas: ruido, falta de confort, tensiones, fatiga del material, etc.; con el tiempo, todas las vibraciones acaban por degradar el rendimiento, aumentar el coste de mantenimiento y acortar la vida útil de equipos y estructuras.
Por todas esas razones es a menudo necesario estimar su tamaño y, si resulta excesivo, reducirlo a un nivel aceptable, que varía con el tipo y función de la estructura o instalación considerada.
Fuentes comunes de vibración son el tráfico de personas o vehículos, la acción del viento o el oleaje, la operación de bombas y otros equipos mecánicos, las explosiones, terremotos, impactos… La simple circulación de fluidos puede causar vibraciones, especialmente si involucra cambios de fase. Y los mecanismos son a veces sofisticados: imaginemos la frecuencia de los remolinos de von Karman acoplándose al segundo modo de ménsula de una farola, o la excitación producida por el colapso de burbujas de sales licuadas, o la sincronización inconsciente del movimiento de personas en pasarelas y estadios.
Cuando las vibraciones son excesivas, se puede tratar de actuar sobre la fuente, el camino de transmisión o la respuesta de la estructura afectada. Principia tiene experiencia en todos ellos. Hemos actuado sobre la fuente de vibraciones en bombas de gas natural licuado, en las péndolas gemelas de un puente, en las vibraciones de un motor turboprop de avión y en las producidas por el colapso de burbujas de sales licuadas en una planta termosolar. Hemos actuado sobre el camino de transmisión en un centro militar subterráneo, una iglesia del siglo VII afectada por el tráfico, una planta termoeléctrica y una serie de edificios próximos a líneas de metro o ferrocarril.
Las estrategias para actuar sobre la estructura pueden orientarse a cambiar masas, rigideces y/o amortiguamiento. Algunas veces empleamos sistemas de aislamiento para las vibraciones, sísmicas o de otro tipo, así como sistemas de control.
Hemos trabajado sobre la estructura de un auditorio con asistentes activos, sobre una pasarela excitada por el paso de los peatones (donde utilizamos un sistema de control pasivo), una planta embotelladora, puentes y colectores solares excitados por el viento, las farolas de un puente, edificios sometidos a vibraciones causadas por el paso de trenes, el aislamiento sísmico de tanques de gas natural licuado, etc.
No todas las vibraciones son malas. Excepcionalmente hemos impuesto vibraciones donde no las había: en una gran tolva de carbón generamos vibraciones, sintonizadas con la frecuencia natural, para destruir los arcos que se formaban en el carbón interrumpiendo la descarga.
En resumen, tanto para reducir los niveles de vibraciones como para aumentarlos se requieren unos conocimientos y experiencia específicos. En Principia estaremos encantados de aportarlos cuando se necesiten.