Resumen

En este trabajo se presenta un anlisis terico para obtener y reducir la presin acstica generada por placas con no linealidades geomtricas sometidas a un flujo de aire subsnico y a una excitacin externa. Se aplican las hiptesis de von-Krmn considerando los trminos no lineales en las relaciones deformacin-desplazamiento. El flujo de aire que atraviesa la placa se considera un flujo incompresible, irrotacional e no viscoso. Se emplea el mtodo de Galerkins para obtener las ecuaciones de gobierno de los coeficientes dependientes del tiempo. A continuacin, se utiliza el mtodo de escalas temporales mltiples (MTSM) para obtener la respuesta de la placa. La supresin de las vibraciones indeseables se lleva a cabo mediante un sistema de amortiguadores de masa sintonizados (TMD) ptimos y se propone una solucin analtica basada en la transformada de Laplace y el mtodo de descomposicin adomiano (ADM). La presin acstica recibida de la placa se calcula resolviendo la integral de Rayleigh mediante el mtodo de los elementos lmite (BEM). Se realiza un estudio paramtrico y se examinan los efectos de la velocidad de flujo, la relacin de aspecto, el espesor de la placa, el material de la placa, la frecuencia de forzamiento y la eficacia del sistema TMD diseado sobre la presin acstica. Segn los resultados, el uso del sistema TMD reduce las amplitudes de las vibraciones de la placa y, en consecuencia, reduce la presin acstica alrededor de la placa vibratoria. En este estudio, la estrategia de control pasivo conduce a una disminucin significativa del nivel de presin acstica (alrededor del 35%) en algunas velocidades del flujo de aire. Los resultados muestran una buena eficacia de la estrategia de control. Tambin se constata que la presin acstica generada por las placas de acero es significativamente mayor que la generada por las placas de aluminio. Adems, el aumento de la relacin de aspecto y del espesor de las placas reduce la presin acstica. Por otro lado, las excitaciones externas con frecuencias ms bajas y los flujos de aire con densidades ms altas pueden generar presiones acsticas ms bajas alrededor de la placa.

• Materias:Algoritmos (Matemáticas) Algebra Ingeniería Lógica matemática Matemáticas
• Subjects:Agorithms (Math) Algebra Engineering Mathematical logic mathematics
• Palabras claves:análisis teórico; presión acústica; placas con no linealidades geométricas; flujo de aire subsónico; excitación externa; método de Galerkins; sistema de amortiguación de masa sintonizada (TMD); transformada de Laplace; método de descomposición adomiano (ADM); integral de Rayleigh; método de los elementos límite (BEM); estudio paramétrico; velocidad del flujo; relación de aspecto; espesor de la placa; material de la placa; frecuencia de forzamiento; eficacia del sistema TMD diseñado; estrategia de control pasivo; nivel de presión acústica; placas de acero; placas de aluminio; frecuencias más bajas; densidades más altas.
• Keywords:theoretical analysis; acoustic pressure; plates with geometric nonlinearities; subsonic airflow; external excitation; Galerkins method; tuned mass damper (TMD) system; Laplace transform; Adomian Decomposition Method (ADM); Rayleigh integral; Boundary Element Method (BEM); parametric study; flow speed; aspect ratio; plate thickness; material of the plate; forcing frequency; effectiveness of the designed TMD system; passive control strategy; sound pressure level; steel plates; aluminum plates; lower frequencies; higher densities.