Resumen de Rotational inertia-based tuned-mass-damper for controlling force transmission

Eduardo Barredo Hernández, Cuauhtémoc Mazón Valadez, José Gabriel Mendoza Larios, Irving Abdiel Maldonado Bravo

• español

  Hoy en día, el inersor se ha convertido en uno de los dispositivos mecánicos más populares en el campo de absorción de vibración tanto en estructuras mecánicas estacionarias como no estacionarias. Uno de los problemas comúnmente reportados en la literatura es el control de transmisión de fuerza en los cimientos que soportan a las maquinas, que generalmente se atacan utilizando ya sea aisladores o absorbedores dinámicos de vibración (DVAs). Sin embargo, la capacidad de disipación de energía mecánica de estas dos soluciones es aún limitada. Este trabajo se centra en mejorar el rendimiento de control del absorbedor convencional utilizando los efectos de amplificación de masa inercial y el de rigidez negativa del inersor. Para evaluar justamente el rendimiento de control del DVA basado en inersor conectado a tierra, se proponen los criterios de optimización ℋ∞ y ℋ2. Cuando se minimiza la función de respuesta en frecuencia adimensional de la transmisibilidad en los puntos resonantes, el criterio ℋ∞ revela un mejoramiento del 29.74% de atenuación de vibración. Finalmente, se minimiza la energía total de vibración transmitida a los cimientos a través del criterio ℋ2 que proporciona un mejoramiento del 33.03%.

• English

  Nowadays, the inerter device has become one of most popular mechanical devices in the vibration absorption field for both stationary and non-stationary mechanical structures. One of the problems commonly reported in the literature is the force transmission control in the foundations that support the machines, which is generally addressed by using either isolators or classic dynamic vibration absorbers (DVAs). However, the mechanical energy dissipation capability of these two solutions is still limited. This work focuses on improving the control performance for the conventional absorber using the inerter’s inertial mass amplification and negative stiffness effects. In order to fairly evaluate the control performance of the DVA based on grounded inerter, the ℋ∞ and ℋ2 optimization criteria are proposed. When the dimensionless frequency response function (FRF) of the transmissibility is minimized at the resonant peaks, the ℋ∞ criterion reveals an improvement of 29.74% in mitigating harmonic vibration. Finally, the total vibration energy transmitted to the foundation is minimized via ℋ2 criterion that provides an improvement of 33.03%.