El Análisis de las Formas de Deflexión en Operación (ODS) constituye una de las aplicaciones más versátiles dentro del análisis dinámico, gracias a la sencilla configuración requerida para los ensayos, a facilidad de la toma de mediciones, la inmediatez de los resultados y los modernos avances en las técnicas de ensayo, el análisis ODS se ha convertido en una herramienta clave en el análisis vibracional.
El análisis ODS, como su nombre lo indica, es una técnica mediante la cual se puede mostrar como una máquina o estructura se encuentra vibrando (Deflexiones en Operación) bajo condiciones reales de funcionamiento; proporcionando de esta manera información muy útil para la comprensión y evaluación del comportamiento dinámico de cualquier sistema mecánico.
El ODS se ha definido como en análisis que representa como un sistema mecánico se esta deformado mientras funciona, no obstante, tiene una definición más amplia el ODS se puede definir como una vibración forzada entre dos o más puntos de un sistema, que en su forma más simple podría ser representado por el sistema de un grado de libertad.
En general, para un análisis ODS es necesario conocer la magnitud y la fase relativa en todos los
puntos (Grados de Libertad: GDL) de la máquina o estructura analizada, a fin de satisfacer esta
necesidad dos métodos de medición pueden ser empleados:
– Método Simultáneo: En este método se adquieren simultáneamente todas las respuestas de los diferentes grados de libertad. La aplicación de este método es muy costoso debido a que se requiere de una gran cantidad de sensores así como de un equipo que sea capaz de recolectar la data proveniente desde los diferentes sensores.
– Método del Conjunto de Mediciones: Este método adquiere simultáneamente algunas respuestas móviles (desde los sensores móviles) además de una respuesta fija (desde el sensor de referencia); cabe indicar que con la finalidad de garantizar la fase relativa entre todas las mediciones durante la prueba, la respuesta del sensor de referencia debería ser registrada con cada una de las medidas realizadas por los sensores móviles. Este detalle es igual que usar la fase del Cross Power Spectrum entre cada respuesta móvil y la respuesta de la referencia
Al usar el Método del Conjunto de Mediciones, el periodo de tiempo requerido para obtener las mediciones puede ser considerable, y las condiciones de operación de la máquina o estructura podrían cambiar durante el periodo de medición.
Al ser el periodo de medición considerable, las señales de vibración no estacionarias podrían aparecer como consecuencia de las variaciones de las propiedades físicas de la estructura o máquina (masa, rigidez y amortiguamiento). Por ejemplo: El movimiento de fluidos dentro del sistema en análisis puede causar cambios de la masa; variaciones de la temperatura pueden causar cambios en la rigidez del material; además las características del amortiguamiento y las fuerzas de excitación pueden cambiar durante el periodo de toma de datos.
Durante el periodo de adquisición de datos, posiblemente los niveles de carga y por consiguiente los niveles de vibración de una máquina o estructura podrían variar; ante esta circunstancia, cabe la siguiente pregunta: qué tipos de mediciones se puede realizar?
La pregunta formulada se va a responder de acuerdo al estado del sistema, es decir, estado estacionario o estado no estacionario.
La Transmisibilidad es la técnica más directa cuando las fuerzas de excitación no pueden ser medidas. Es calculada de la misma manera que la Función de Transferencia o Función de Respuesta en la Frecuencia con la única diferencia que mientras la Función de Respuesta en la Frecuencia (FRF) es la relación entre la respuesta de salida y la fuerza de excitación (entrada); la Transmisibilidad es el cociente entre la respuesta de salida (dada por el sensor móvil) y la respuesta de referencia (dada por el sensor de referencia).
Como la Transmisibilidad es la relación entre dos señales, entonces, al variar los niveles de carga de
una medición a otra, se asume que el efecto sobre ambas señales es el mismo, y por lo tanto al efectuar
el cociente entre ambas señales, con la finalidad de obtener la Transmisibilidad, el efecto por el cambio del nivel de carga se cancela. Es a partir de este detalle que la Transmisibilidad se puede recomendar tanto para un análisis de ODS de un sistema en estado estacionario como para un sistema en estado no estacionario.
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