Vibración

A vibración significa moverse rapidamente cara a adiante e atrás (ou arriba e abaixo) sobre un punto de equilibrio. A vibración pode ser periódica (tendo un patrón) ou aleatoria. Algo que está vibrando pode tremer ao mesmo tempo. Se vibra de forma regular, pode producir unha nota musical porque pode facer vibrar o ar. Esta vibración enviará son das ondas ao oído e o cerebro.

Amplitude de vibracións na carrocería dun auto, orixinadas nas irregularidades do pavimento.

Un dos modos de vibración dun tambor circular (ver outros modos).

En enxeñaría estrutural, incluída a enxeñaría de terremotos, as vibracións poden producir problemas e facer que a estrutura falle .

O tempo que tarda un obxecto en vibración en ir e vir completamente é o período. O número de movementos de ida e volta nun segundo é a súa frecuencia, medida en Hercios (Hz). A distancia máis afastada posible do punto de equilibrio é a amplitude .

Tipos de vibración

A vibración libre prodúcese cando a vibración se activa cun pulo e se permite que vibre libremente. Exemplos deste tipo de vibración son tirar a alguén cara a atrás nun bambán e despois soltar, ou golpear un diapasón e deixalo soar. A continuación, o sistema mecánico vibrará a unha " frecuencia natural " e baixará gradualmente.

A vibración forzada é cando se aplica unha forza ou movemento alternativo a un sistema mecánico. Exemplos deste tipo de vibración inclúen

• unha lavadora axitada debido a un desequilibrio.
• vibración do transporte (causada por unha combinación de motor de camión, resortes, estrada).
• vibración dun edificio durante un terremoto .

Na vibración forzada a frecuencia da vibración é a frecuencia da forza ou movemento aplicado. O tamaño do efecto depende do sistema mecánico real.

O movemento harmónico simple dun sistema masa-resorte

Os fundamentos da análise de vibracións pódense entender estudando o modelo simple masa-resorte-amortecedor. De feito, mesmo unha estrutura complexa, como unha carrocería de automóbil, pódese modelar como unha "sumación" de modelos simples dese tipo. Ese modelo é un exemplo de oscilador harmónico simple. As matemáticas utilizadas para describir o seu comportamento son idénticas a outros osciladores harmónicos simples como o circuíto RLC.

Probas de vibración sobre materiais

Proba de control activo de vibracións no Instituto Fraunhofer de Durabilidade Estrutural.

Conséguense introducindo unha función de forza nunha estrutura, normalmente con algún tipo de axitador. Alternativamente, un DUT (dispositivo de conexión) está unido á "mesa" dun axitador. Os axitadores servo-hidráulicos úsanse para frecuencias de forza relativamente baixas. Os axitadores electrodinámicos úsanse para frecuencias máis altas. Un ou máis puntos de control adoitan estar situados no DUT lateral dun dispositivo que o mantén a unha aceleración especificada. Outros puntos de resposta son o nivel máximo de vibración (resonancia) ou o nivel mínimo de vibración (anti-resonancia).

Dous tipos típicos de probas de vibración son:

• Ensaios sinusoidais: realízanse para estudar a resposta estrutural do dispositivo en proba (DUT).
• Probas aleatorias: (todas as frecuencias á vez), xeralmente considérase que está máis preto do mundo real, como as entradas por estrada a un coche en movemento.

A maioría das probas de vibración realízanse nun só eixe DUT á vez, aínda que a maioría das vibracións do mundo real ocorren en diferentes eixes simultaneamente.

Efectos na saúde

Luvas antivibración

Os efectos das vibracións físicas sobre o corpo humano están aínda por estudar, por ser un campo moi extenso; as cores mesmo son a sensación producida polas lonxitudes de onda da luz, por tanto por vibracións. Hai en marcha varios estudos sobre as vibracións mecánicas sobre distintas partes do corpo, pero xa está demostrado que son nocivas para a columna vertebral.

Véxase tamén

• Acústica
• Oscilación
• Onda (física)
• Illamento de vibracións
• Control de vibracións
• Vibrato