Open AccessEstimación de las masas modales de una estructura en servicio mediante transformación en el espacio de estados
Author(s) -
M. Cacho-Pérez,
N. Frechilla,
A. Lorenzana
Publication year - 2017
Publication title -
revista internacional de métodos numéricos para cálculo y diseño en ingeniería
Language(s) - Spanish
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.213
H-Index - 9
eISSN - 1886-158X
pISSN - 0213-1315
DOI - 10.1016/j.rimni.2016.02.002
Subject(s) - modal , subspace topology , representation (politics) , modal analysis , mode (computer interface) , acceleration , computer science , mathematics , structural engineering , mathematical analysis , physics , engineering , finite element method , classical mechanics , chemistry , politics , polymer chemistry , operating system , political science , law
ResumenEste trabajo se centra en presentar una metodología práctica para estimar los parámetros modales de estructuras en uso y se aplica a la pasarela peatonal del Museo de Ciencia de la ciudad de Valladolid, España. El trabajo consiste no sólo en calcular frecuencias propias y factores de amortiguamiento asociados a cada uno de los modos estimados, como proporcionan muchos programas comerciales a partir de los registros de aceleraciones de ensayos OMA (Operational Modal Analysis) y/o EMA (Experimental Modal Analysis), sino también calcular las masas generalizadas correspondientes a cada uno de los modos estimados de la estructura. Para ello, en primer lugar se obtiene una representación del sistema dinámico en el espacio de estados mediante la técnica SSI (Stochastic Subspace Identification) y en segundo lugar, mediante la adecuada matriz de transformación se llega a la representación que permite identificar los parámetros físicos del sistema (matrices de masa, amortiguamiento y rigidez), lo que permite obtener masas modales y/o modos normalizados respecto de la matriz de masa, principal novedad de la metodología propuesta.AbstractThis paper focuses on estimating the modal parameters of in-service infrastructures, applied to the pedestrian footbridge of the Science Museum of the city of Valladolid (Spain). The work consists not only on determining natural frequencies and damping factors associated to each of the estimated modes, as many commercial software provide from acceleration measurements through OMA (Operational Modal Analysis) and/or EMA (Experimental modal Analysis), but also to calculate the generalized masses corresponding to each of the estimated modes of the structure. For this purpose, firstly a dynamic representation of the system is obtained in the state space by SSI technique (Stochastic Subspace Identification) and secondly, by the appropriate transformation matrix, it leads to the representation that identifies the physical parameters of the system (matrices of mass, damping and stiffness), which allows to obtain modal masses and/or normalized mode shapes with respect to the mass matrix, which is the main contribution of the practical methodology presented in this paper