Tecnologías ópticas para el estudio de las vibraciones
La electrónica de las cámaras modernas ha mejorado hasta tal punto que permite medir y supervisar vibraciones muy complejas y de variación rápida. El equipo científico del proyecto TEFFMA (Towards experimental full field modal analysis) analizó y comparó tres tecnologías: la interferometría electrónica de moteado (ESPI), La correlación digital de imágenes (CDI) y la velocimetría doppler con láser de exploración (SLDV). Las tres tecnologías se consideran de campo completo puesto que permiten medir áreas grandes a la vez. ESPI, CDI y SLDV suelen emplearse para estudiar la dinámica estructural de los componentes ligeros, los cuales son especialmente sensibles a las vibraciones. El equipo del proyecto TEFFMA comenzó por desarrollar un marco en el que integrar instrumentos que empleaban tecnologías diferentes. Se desarrolló un software para gestionar la adquisición de datos, la visualización y la comparación de instrumentos y se seleccionaron problemas dinámicos estructurales representativos para su estudio. El equipo investigador realizó mediciones durante cada prueba, comenzando con una placa ligera de vibraciones en la cual se utilizaron simultáneamente las tres tecnologías y múltiples rangos de frecuencia, lo que posibilitó la obtención de evaluaciones comparativas. En el seno del proyecto TEFFMA, se construyeron modelos experimentales de campo completo a partir de las funciones de respuesta de frecuencia, lo que permitió mapear el comportamiento dinámico de cada estructura en relación con los valores de vibración. La utilización de la misma estructura con cada instrumento contribuyó a eliminar diferencias debidas a límites y defectos. A partir de las funciones completas de respuesta de frecuencia en campo, pueden calcularse las rotaciones dinámicas y las compactaciones superficiales en forma de modelos experimentales en el dominio de frecuencia. Posteriormente, los mapas de tensiones pueden emplearse para generar mapas de peligros y evaluaciones de la tolerancia a fallos, así como para predecir la fatiga y el daño. Disponer de datos de las tres tecnologías favoreció la obtención de resultados mucho más precisos, ya que se evidenciaron algunos problemas de las técnicas individuales y se facilitó la obtención de modelos numéricos más precisos y mejores. El enfoque del proyecto respecto a las mediciones coordinadas de campo completo tendrá aplicaciones en ingeniería mecánica y otras disciplinas, incluidas la aeroespacial, las tecnologías de vehículos, los ensayos con componentes electrónicos en entornos exigentes, los análisis avanzados del comportamiento de los materiales, la evaluación del riesgo, así como la garantía de calidad en la fase de producción.
Palabras clave
Tecnologías ópticas, vibración, TEFFMA, ESPI, correlación digital de imágenes, CDI, SLDV
