Implementación de un programa para el análisis de vibraciones libres en ejes, por medio de elementos finitos, para el sistema Vibrafin

Resumen

En este artículo se expone un programa de elementos finitos, desarrollado en la universidad EAFIT dentro del proyecto VIBRAFIN, para el cálculo de vibraciones libres en ejes de máquinas rotativas. El programa contiene tres módulos independientes para el cálculo de vibraciones axiales, transversales y torsionales, respectivamente. En la primera sección del artículo se muestran las matrices de rigidez y de masa de los elementos utilizados y, además, se describe el problema de valores propios necesarios para el análisis modal. La segunda sección presenta la interfaz gráfica del usuario que posee el programa, así como su utilización. Al final se muestra un ejemplo de una aplicación desarrollada en el programa y se comparan los resultados obtenidos con los resultados teóricos. En conclusión, el programa implementado permite el cálculo de las velocidades críticas en un eje, importantes en la prevención de resonancia y en la corrección de diseños de máquinas para evitar problemas de vibraciones sin incurrir en costosos ensayos.